HTTP(超文本传输协议)是建立在TCP传输协议之上的应用层协议。HTTP是一个基于TCP/IP通信协议来传递数据(HTML 文件, 图片文件, 查询结果等)。HTTP是一个属于应用层的面向对象的协议,由于其简捷、快速的方式,适用于分布式超媒体信息系统。它于1990年提出,经过几年的使用与发展,得到不断地完善和扩展。目前在WWW中使用的是HTTP/1.0的第六版,HTTP/1.1的规范化工作正在进行之中,而且HTTP-NG(Next Generation of HTTP)的建议已经提出。HTTP协议工作于客户端-服务端架构为上。浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端即WEB服务器发送所有请求。Web服务器根据接收到的请求后,向客户端发送响应信息。
HTTP使用统一资源标识符(Uniform Resource Identifiers, URI)来传输数据和建立连接。URL是一种特殊类型的URI,包含了用于查找某个资源的足够的信息。HTTPURL的格式如下:
http://www.aspxfans.com:8080/news/index.asp?boardID=5&ID=24618&page=1#name
从上面的URL可以看出,一个完整的URL包括以下几部分:
- 协议部分:该URL的协议部分为“http:”,这代表网页使用的是HTTP协议。
- 域名部分:该URL的域名部分为“www.aspxfans.com”。一个URL中,也可以使用IP地址作为域名使用
- 端口部分:跟在域名后面的是端口,域名和端口之间使用“:”作为分隔符。
- 虚拟目录部分:从域名后的第一个“/”开始到最后一个“/”为止,是虚拟目录部分。
- 文件名部分:从域名后的最后一个“/”开始到“?”为止,是文件名部分,如果没有“?”,则是从域名后的最后一个“/”开始到“#”为止,是文件部分,如果没有“?”和“#”,那么从域名后的最后一个“/”开始到结束,都是文件名部分。
- 锚部分:从“#”开始到最后,都是锚部分。本例中的锚部分是“name”。锚部分也不是一个URL必须的部分
- 参数部分:从“?”开始到“#”为止之间的部分为参数部分,又称搜索部分、查询部分。本例中的参数部分为“boardID=5&ID=24618&page=1”。参数可以允许有多个参数,参数与参数之间用“&”作为分隔符。
URI,是uniform resource identifier,统一资源标识符,用来唯一的标识一个资源。
Web上可用的每种资源如HTML文档、图像、视频片段、程序等都是一个来URI来定位的
URI一般由三部组成:
- 访问资源的命名机制
- 存放资源的主机名
- 资源自身的名称,由路径表示,着重强调于资源。
URL是uniform resource locator,统一资源定位器,它是一种具体的URI,即URL可以用来标识一个资源,而且还指明了如何locate这个资源。
URL是Internet上用来描述信息资源的字符串,主要用在各种WWW客户程序和服务器程序上,特别是著名的Mosaic。采用URL可以用一种统一的格式来描述各种信息资源,包括文件、服务器的地址和目录等。URL一般由三部组成:
- 协议(或称为服务方式)
- 存有该资源的主机IP地址(有时也包括端口号)
- 主机资源的具体地址。如目录和文件名等
URN,uniform resource name,统一资源命名,是通过名字来标识资源,比如mailto:[email protected]。
URI是以一种抽象的,高层次概念定义统一资源标识,而URL和URN则是具体的资源标识的方式。URL和URN都是一种URI。笼统地说,每个 URL 都是 URI,但不一定每个 URI 都是 URL。这是因为 URI 还包括一个子类,即统一资源名称 (URN),它命名资源但不指定如何定位资源。上面的 mailto、news 和 isbn URI 都是 URN 的示例。
客户端发送一个HTTP请求到服务器的请求消息包括以下格式:HTTP请求行、HTTP请求头、HTTP请求正文。
Get请求例子,使用Charles抓取的request:
GET /562f25980001b1b106000338.jpg HTTP/1.1
Host img.mukewang.com
User-Agent Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/51.0.2704.106 Safari/537.36
Accept image/webp,image/*,*/*;q=0.8
Referer http://www.imooc.com/
Accept-Encoding gzip, deflate, sdch
Accept-Language zh-CN,zh;q=0.8
请求行以一个方法符开头,以空格分开,后面跟着请求的URI和协议的版本。格式为Method Request-URI HTTP-Version CRLF
请求方法有多种,各个方法作用如下所示:
- 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提交数据;
- HEAD:请求获取由Request-URI所标识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:请求服务器回送到的请求消息,主要用于测试或者诊断;
- CONNECT:保留作为将来使用
- 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;
请求头部,紧接着请求行(即第一行)之后的部分,请求报头允许客户端向服务器端传递请求的附加信息以及客户端自身的信息。
请求数据也叫主体,可以添加任意的其他数据。比如在上面Get的列子里面,请求正文的数据为空。
POST请求例子,使用Charles抓取的request:
POST / HTTP1.1
Host:www.wrox.com
User-Agent:Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1; SV1; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.0.04506.648; .NET CLR 3.5.21022)
Content-Type:application/x-www-form-urlencoded
Content-Length:40
Connection: Keep-Alive
name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley
- 第一部分:请求行,第一行明了是post请求,以及http1.1版本。
- 第二部分:请求头部,第二行至第六行。
- 第三部分:空行,第七行的空行。
- 第四部分:请求数据,第八行。
GET请求
GET /books/?sex=man&name=Professional HTTP/1.1
Host: www.wrox.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6)
Gecko/20050225 Firefox/1.0.1
Connection: Keep-Alive
注意最后一行是空行
POST请求
POST / HTTP/1.1
Host: www.wrox.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6)
Gecko/20050225 Firefox/1.0.1
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 40
Connection: Keep-Alive
name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley
- 根据HTTP规范,GET请求主要用于信息获取,而且应该是安全的和幂等的:POST则表示可能改变服务器上的资源的请求。
- GET提交,请求的数据会附在URL之后,就是把数据放置在请求行(request line)中,以“?”分隔URL和传输数据,多个参数用“&”连接;而POST提交会把提交的数据放置在HTTP消息的包体中,数据不会在地址栏中显示出来。
- 传输数据的大小不同。特定的服务器对URL的长度有限制,因此GET请求携带的参数的长度会受到浏览器的限制,而POST请求不是通过URL传值,理论上数据长度不会受限制。
- 安全性。POST的安全性要比GET的安全性高。
处理完客户端发送的请求之后,HTTP服务器返回响应消息给客户端,HTTP响应也是由三个部分组成:状态头、响应报文、响应正文。
状态行的格式为:HTTP-Version StatusCode Reason-Phrase CRLF,其中 HTTP-Version表示服务器HTTP协议的版本,Status-Code表示服务器返回的响应状态代码。
状态代码有三位数字组成,第一个数字定义了响应的类别,共分五种类别:
- 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
常见状态码:
- 200 OK //客户端请求成功
- 400 Bad Request //客户端请求有语法错误,不能被服务器所理解
- 401 Unauthorized //请求未经授权,这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用
- 403 Forbidden //服务器收到请求,但是拒绝提供服务
- 404 Not Found //请求资源不存在,eg:输入了错误的URL
- 500 Internal Server Error //服务器发生不可预期的错误
- 503 Server Unavailable //服务器当前不能处理客户端的请求,一段时间后可能恢复正常
第二行和第三行为消息报头,Date:生成响应的日期和时间;Content-Type:指定了MIME类型的HTML(text/html),编码类型是UTF-8. Content-Length:122 指定了响应正文的长度。
空行后面的html部分为响应正文。
HTTP协议定义Web客户端如何从Web服务器请求Web页面,以及服务器如何把Web页面传送给客户端。HTTP协议采用了请求/响应模型。客户端向服务器发送一个请求报文,请求报文包含请求的方法、URL、协议版本、请求头部和请求数据。服务器以一个状态行作为响应,响应的内容包括协议的版本、成功或者错误代码、服务器信息、响应头部和响应数据。
以下是 HTTP 请求/响应的步骤:
1、客户端连接到Web服务器
一个HTTP客户端,通常是浏览器,与Web服务器的HTTP端口(默认为80)建立一个TCP套接字连接。例如,http://www.oakcms.cn。
2、发送HTTP请求
通过TCP套接字,客户端向Web服务器发送一个文本的请求报文,一个请求报文由请求行、请求头部、空行和请求数据4部分组成。
3、服务器接受请求并返回HTTP响应
Web服务器解析请求,定位请求资源。服务器将资源复本写到TCP套接字,由客户端读取。一个响应由状态行、响应头部、空行和响应数据4部分组成。
4、释放连接TCP连接
若connection 模式为close,则服务器主动关闭TCP连接,客户端被动关闭连接,释放TCP连接;若connection 模式为keepalive,则该连接会保持一段时间,在该时间内可以继续接收请求;
5、客户端浏览器解析HTML内容
客户端浏览器首先解析状态行,查看表明请求是否成功的状态代码。然后解析每一个响应头,响应头告知以下为若干字节的HTML文档和文档的字符集。客户端浏览器读取响应数据HTML,根据HTML的语法对其进行格式化,并在浏览器窗口中显示。
例如:在浏览器地址栏键入URL,按下回车之后会经历以下流程:
- 浏览器向 DNS 服务器请求解析该 URL 中的域名所对应的 IP 地址;
- 解析出 IP 地址后,根据该 IP 地址和默认端口 80,和服务器建立TCP连接;
- 浏览器发出读取文件(URL 中域名后面部分对应的文件)的HTTP 请求,该请求报文作为 TCP 三次握手的第三个报文的数据发送给服务器;
- 服务器对浏览器请求作出响应,并把对应的 html 文本发送给浏览器;
- 释放 TCP连接;
- 浏览器将该 html 文本并显示内容;