图解 HTTP 协议

一、技术基石及概述

问:什么是HTTP?
答:HTTP是一个客户端和服务器端请求响应标准TCP。其实建立在TCP之上的。

当我们打开百度网页时,是这样的:

https://www.baidu.com

多了个S,其实S表示TLS、SSL。在这里不做解释,因此HTTP的技术基石如图所示:

1

那HTTP协议呢?HTTP协议(HyperText Transfer Protocol),即超文本传输协议是用于服务器传输到客户端浏览器的传输协议。Web上,服务器和客户端利用HTTP协议进行通信会话。有OOP思想的得出结论:其会话的结构是一个简单的请求/响应序列,即浏览器发出请求和服务器做出响应。

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二、深入理解技术基石和工作流程

既然HTTP是基于传输层的TCP协议,而TCP协议是面向连接端到端的协议。因此,使用HTTP协议传输前,首先建立TCP连接,就是因此在谈的TCP链接过程的“三次握手”。如图

1_thumb2

在Web上,HTTP协议使用TCP协议而不是UDP协议的原因在于一个网页必须传送很多数据,而且保证其完整性。TCP协议提供传输控制,按顺序组织数据和错误纠正的一系列功能。

一次HTTP操作称为一个事务,其工作过程可分为四步:

1、客户端与服务器需要建立连接。(比如某个超级链接,HTTP就开始了。)

2、建立连接后,发送请求。

3、服务器接到请求后,响应其响应信息。

4、客户端接收服务器所返回的信息通过浏览器显示在用户的显示屏上,然后客户机与服务器断开连接。

建立连接,其实建立在TCP连接基础之上。图解核心工作过程(即省去连接过程)如下:

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三、详解工作过程的HTTP报文

HTTP报文由从客户机到服务器的请求和从服务器到客户机的响应构成。

一、请求报文格式如下:

请求行

通用信息头

请求头

实体头

(空行)

报文主体

如图,请求我博客一篇文章时发送的报文内容:

image1

对于其中请求报文详解:

1、请求行

方法字段 + URL + Http协议版本

2、通用信息头

Cache-Control头域:指定请求和响应遵循的缓存机制。

keep-alive 是其连接持续有效【在下面百度的例子,会得到验证】

3、请求头

Host头域,脑补吧

Referer头域:允许客户端指定请求URL的资源地址。

User-Agent头域:请求用户信息。【可以看出一些客户端浏览器的内核信息】

4、报文主体

如图中的 “ p=278 ”一般来说,请求主体少不了请求参数。

二、应答报文格式如下:

状态行

通用信息头

响应头

实体头

(空行)

报文主体

如图,就是这篇博客响应的内容:

image3_thumb

对其中响应报文详解:

1、状态行

HTTP协议版本 + 状态码 + 状态代码的文本描述

【比如这里,200 代表请求成功】

2、通用信息头

keep-alive 是其连接持续有效【在下面百度的例子,会得到验证】

Date头域:时间描述

3、响应头

Server头:处理请求的原始服务器的软件信息。

4、实体头

Content-Type头:便是接收方实体的介质类型。(这也表示了你的报文主体是什么。)

(空行)

5、报文主体

这里就是HTML响应页面了,在截图tab页中的response中可查看。

一次简单的请求/响应就完成了。

三、HTTP协议知识补充

请求报文相关:

请求行-请求方法

GET            请求获取Request-URI所标识的资源
POST          在Request-URI所标识的资源后附加新的数据
HEAD         请求获取由Request-URI所标识的资源的响应消息报头
PUT            请求服务器存储一个资源,并用Request-URI作为其标识
DELETE       请求服务器删除Request-URI所标识的资源
TRACE        请求服务器回送收到的请求信息,主要用于测试或诊断
CONNECT  保留将来使用
OPTIONS   请求查询服务器的性能,或者查询与资源相关的选项和需求

响应报文相关:

响应行-状态码

1xx:指示信息–表示请求已接收,继续处理
2xx:成功–表示请求已被成功接收、理解、接受
3xx:重定向–要完成请求必须进行更进一步的操作
4xx:客户端错误–请求有语法错误或请求无法实现
5xx:服务器端错误–服务器未能实现合法的请求

常见的状态码

200 OK

请求成功(其后是对GET和POST请求的应答文档。)

304 Not Modified

未按预期修改文档。客户端有缓冲的文档并发出了一个条件性的请求(一般是提供If-Modified-Since头表示客户只想比指定日期更新的文档)。服务器告诉客户,原来缓冲的文档还可以继续使用。

404 Not Found

服务器无法找到被请求的页面。

500 Internal Server Error

请求未完成。服务器遇到不可预知的情况。

比如304,在浏览器第一次打开百度时,如图所示:

3ad_i2e8dmdh35ghv1dl

刷新一下:

image11

这上面的304就证明了

1、304状态码:有些图片和js文件在本地客户端缓存,再次请求后,缓存的文件可以使用。

2、以上所以HTTP请求,只靠一个TCP连接,这就是所谓的持久连接

四、关于HTTP协议的Web应用框架或者规范

JavaEE的人会知道Servlet规范。其中Web应用容器都实现了HTTP协议中的对象,即请求和响应对象。比如 javax.servlet.http.HttpServletResponse 对象中肯定有对状态码描述,如图

image2

至于如何使用它们,坐等系列文章吧。

五、总结

回顾全文,HTTP协议其实就是我们对话一样,语言就是其中的协议。所以掌握HTTP协议明白以下几点就好:

1、用什么通过HTTP协议通信

2、怎么通过HTTP协议通信

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