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HTTP概述

发表于 2023/06/08 更新于 2023/10/08
作者 Ping
12 分钟阅读

HTTP(Hypertext Transfer Protocol)是一种用于传输超文本的协议，它是在Web上进行数据交换的基础；

HTTP是一个无状态的协议，即它不会保留之前请求和响应之间的任何状态信息，HTTP是基于TCP的协议；

HTTP的关键特点和概念

  1. 客户端-服务器模型：
    • HTTP采用客户端-服务器模型，客户端发送请求，服务器返回响应；
    • 客户端可以是Web浏览器、移动应用程序或其他发送HTTP请求的应用程序；
    • 服务器则是存储和提供资源的计算机；
  2. 请求和响应：
    • HTTP通信由请求和响应组成。
    • 客户端发送一个HTTP请求到服务器，请求中包含请求方法(如GET、POST)、URL、请求头部和可选的请求体(如POST请求中的表单数据)。
      • 因此一般而言，连接请求会单独封装为一个类；
    • 服务器根据请求返回一个HTTP响应，响应中包含状态码、响应头部和可选的响应体(如HTML文档、图像、JSON等)。
      • 连接响应也会单独封装成一个类；
  3. URL(Uniform Resource Locator)：
    • URL用于指定资源在Web上的位置。
    • 它由协议(如HTTP`)、主机名、可选的端口号、路径和查询参数组成。
      • http://127.0.0.1:8888/index.html-这是一个示例；
  4. 状态码：
    • HTTP响应中的状态码表示服务器对请求的处理结果；
    • 常见的状态码包括200(成功)、404(未找到)、500(服务器内部错误)等。
  5. 请求方法：
    • HTTP定义了一组请求方法，用于指定对资源的操作类型。
    • 常见的请求方法包括GET(获取资源)、POST(提交数据)、PUT(更新资源)、DELETE(删除资源)等。
  6. 头部信息：
    • HTTP请求和响应中的头部包含了关于请求或响应的元数据信息，如Content-Type、Content-Length、Cookie等。
  7. Cookie：
    • HTTP协议通过Cookie机制来跟踪用户的会话状态。
    • 服务器可以通过设置响应头部中的Set-Cookie字段来发送Cookie给客户端，客户端会在后续的请求中通过Cookie头部将Cookie发送回服务器。

HTTP是Web开发中非常重要的协议，它提供了一种标准的方式来进行客户端和服务器之间的通信。理解HTTP的工作原理和概念对于开发Web应用程序以及进行网络调试和优化都是至关重要的。

HTTP报文剖析

请求报文

请求报文是客户端发给服务器的，一定要弄清楚是谁，发给谁！

请求报文的详细结构：

  • 请求行(Request Line)：包含请求方法、请求的URL和HTTP协议版本。
  • 请求头部(Request Headers)：包含一系列的键值对，用于描述请求的属性和要求。
  • 空行(Blank Line)：用于分隔头部和请求体。
  • 请求体(Request Body)：可选的请求体，用于在POST、PUT等请求方法中传输数据。

我来列举一段请求报文：

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GET /path/to/resource HTTP/1.1   -- 请求行，包含请求方法GET，URL: /path/to/resource，HTTP协议版本：1.1
Host: example.com                -- 从这里开始的3行是请求头部，包含了一系列的键值对
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/88.0.4324.150 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9
                                 -- 空行，用于分隔头部和请求体(请求体可选)

从上面的报文可以看到的是，如果请求报文中使用了GET方法，一般不会包含请求体；

接下来再看一段不同的请求报文，该段请求报文请求行使用了POST方法，而POST以及PUT请求方法，通常需要在请求体中包含数据；

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POST /path/to/resource HTTP/1.1  -- 请求行，包含了请求方法、URL、HTTP协议版本
Host: example.com                -- 从这里开始的3行是请求头部
Content-Type: application/json
Content-Length: 32
                                 -- 空行
{                                -- 请求体，包含了键值对
  "key1": "value1",
  "key2": "value2"
}

GET、POST、PUT、PATCH区分

GET一般不附带请求体，POST一般请求体中会附带表单信息，比如用户登录的账户密码信息；

(随时补充)

响应报文

响应报文是服务区发给客户端的；

响应报文的详细结构：

  • 状态行(Status Line)：包含HTTP协议版本、状态码和状态描述。
  • 响应头部(Response Headers)：包含一系列的键值对，用于描述响应的属性和信息。
  • 空行(Blank Line)：用于分隔头部和响应体。
  • 响应体(Response Body)：响应的实际内容，可以是HTML、JSON、图片等。

下面继续列举一段响应报文：

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HTTP/1.1 200 OK         -- 状态行，HTTP版本：1.1，状态码：200，状态描述：OK，表明正常收到请求
Content-Type: text/html	-- 第二第三行都属于响应头部，包含一系列的键值对；
Content-Length: 127     -- 这个属于响应头部的字段，展示的是响应体中内容的长度；
                        -- 空行，用于分隔头部和响应体；
<!DOCTYPE html>         -- 下面的都属于响应体，响应的实际内容，这里展示的是HTML
<html>
<head>
    <title>Example</title>
</head>
<body>
    <h1>Hello, World!</h1>
</body>
</html>

以上内容就是HTTP响应报文和请求报文的详细介绍；

HTTP的状态码

HTTP状态码分为五个类型，每个类型表示一种不同的状态或结果。

  • 信息性状态码（1xx）：这些状态码表示服务器已接收到请求并正在处理。最常见的是100 Continue，它表示服务器正在等待客户端继续发送请求的剩余部分。

  • 成功状态码（2xx）：这些状态码表示服务器成功接收、理解并处理了请求。最常见的是200 OK，表示请求已成功处理并返回相应的资源。

  • 重定向状态码（3xx）：这些状态码表示请求的资源已被移动到其他位置，或者需要进一步的操作来完成请求。最常见的是301 Moved Permanently，表示请求的资源已永久移动到新的URL。

  • 客户端错误状态码（4xx）：这些状态码表示客户端发送的请求有错误，服务器无法处理。最常见的是400 Bad Request，表示请求存在语法错误或无法被服务器理解。

  • 服务器错误状态码（5xx）：这些状态码表示服务器在处理请求时遇到了错误。最常见的是500 Internal Server Error，表示服务器内部发生了错误。

每个状态码都有特定的含义和用途，它们帮助客户端和服务器之间进行通信，并提供有关请求和响应的信息。

HTTP的四个版本

就HTTP技术的发展而言，目前HTTP主要经历了四个版本的迭代：

  • HTTP/1.0

    • 最早的HTTP版本，于1996年发布。
    • 每次请求/响应建立一个新的TCP连接，无连接持续性。
    • 同时不支持持久连接，每个请求都需要重新建立连接，导致性能低下。
    • 不支持请求管道化(Pipelining)，也就是说不支持在同一个连接上发送多个请求。

  • HTTP/1.1

    • 于1999年发布，是一个重要的升级版本。
    • 首次引入了持久连接(Persistent Connections)，同一个连接可以用于多个请求和响应。
    • 引入了管道化(Pipelining)，允许在一个连接上发送多个请求，减少延迟，也是利用了持久连接的特性。
    • 引入了分块传输编码(Chunked Transfer Encoding)，支持流式传输数据。
    • 引入了HTTP状态码100 Continue，用于客户端确认可以发送请求主体。

  • HTTP/2

    • 于2015年发布，是HTTP/1.1的重大改进版本。
    • 引入了二进制传输，将报文分割成帧并以二进制传输，提高传输效率。
    • 支持多路复用(Multiplexing)，在一个连接上同时处理多个请求和响应(与持久连接的区别？)。
    • 引入了头部压缩(Header Compression)，减少了数据传输的开销。
    • 支持服务器推送(Server Push)，允许服务器预先发送客户端需要的资源。

  • HTTP/3

    • 于2020年发布，是HTTP/2的进一步改进版本。
    • 引入了QUIC协议作为传输层，提供更快的连接建立和传输性能。
    • 支持快速握手和连接迁移，适应移动设备网络变化。
    • 减少了头部阻塞问题，提高了并发性能。
    • 支持零RTT(Round-Trip Time)数据传输，进一步减少延迟。

HTTP/3这个版本还是比较新的，目前未曾在实践层面有所接触；

计算机网络, 重要协议
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本文由作者按照 CC BY 4.0 进行授权
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