HTTP
协议(超文本传输协议HyperText Transfer Protocol),它是基于TCP协议的应用层传输协议,简单来说就是客户端和服务端进行数据传输的一种规则。注意: 客户端与服务器的角色不是固定的,一端充当客户端,也可能在某次请求中充当服务器。这取决与请求的发起端。HTTP协议属于应用层,建立在传输层协议TCP之上。客户端通过与服务器建立TCP连接,之后发送HTTP请求与接收HTTP响应都是通过访问Socket接口来调用TCP协议实现。
HTTP
是一种无状态 (stateless) 协议, HTTP协议本身不会对发送过的请求和相应的通信状态进行持久化处理。这样做的目的是为了保持HTTP协议的简单性,从而能够快速处理大量的事务, 提高效率。协议
无状态
客户端/服务端模型
七层网络模型
以下是 HTTP 请求/响应的步骤:
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.baidu.com。
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。
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。
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;
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:
基于 请求-响应 的模式
无连接
支持客户/服务器模式。
简单快速:客户向服务器请求服务时,只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单,使得HTTP服务器的程序规模小,因而通信速度很快。
灵活:HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。
无连接:无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求,并收到客户的应答后,即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。早期这么做的原因是请求资源少,追求快。后来通过Connection: Keep-Alive
实现长连接
无状态:HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息,则它必须重传,这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面,在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。
URI,是uniform resource identifier,统一资源标识符,用来唯一的标识一个资源。
URI一般由三部组成:
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。
URL一般由三部组成:
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。
在Java的URI中,一个URI实例可以代表绝对的,也可以是相对的,只要它符合URI的语法规则。而URL类则不仅符合语义,还包含了定位该资源的信息,因此它不能是相对的。
在Java类库中,URI类不包含任何访问资源的方法,它唯一的作用就是解析。
相反的是,URL类可以打开一个到达资源的流。
URL,全称是UniformResourceLocator, 中文叫统一资源定位符,是互联网上用来标识某一处资源的地址。以下面这个URL为例,介绍下普通URL的各部分组成:
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。在Internet中可以使用多种协议,如HTTP,FTP等等本例中使用的是HTTP协议。在"HTTP"后面的“//”为分隔符。
2.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。端口不是一个URL必须的部分,如果省略端口部分,将采用默认端口 (这里的链接就采用的默认端口)
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。虚拟目录也不是一个URL必须的部分。本例中没有虚拟目录。
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。本例中的文件名是“weixin_45692705”。文件名部分也不是一个URL必须的部分,如果省略该部分,则使用默认的文件名。
锚部分
:从“#”开始到最后,都是锚部分。本例中没有锚部分。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“spm=1011.2124.3001.5343”。参数可以允许有多个参数,参数与参数之间用“&”作为分隔符。
请求行
,请求头
,请求体
第一部分:请求行,用来说明请求类型,要访问的资源以及所使用的HTTP版本。GET说明请求类型为GET,[/department/87423/users]为要访问的资源,该行的最后一部分说明使用的是HTTP1.1版本。
第二部分:请求头部,紧接着请求行(即第一行)之后的部分,用来说明服务器要使用的附加信息。从第二行起为请求头部,HOST将指出请求的目的地.User-Agent,服务器端和客户端脚本都能访问它,它是浏览器类型检测逻辑的重要基础.该信息由你的浏览器来定义,并且在每个请求中自动发送等等
第三部分:空行,请求头部后面的空行是必须的。即使第四部分的请求数据为空,也必须有空行。
第四部分:请求数据也叫主体,可以添加任意的其他数据。这个例子的请求数据为name=flyhero。
服务端响应客户端格式:状态行
,响应头
,响应体
第一部分:状态行,由HTTP协议版本号, 状态码, 状态消息 三部分组成。第一行为状态行,(HTTP/1.1)表明HTTP版本为1.1版本,状态码为200,状态消息为(ok)
第二部分:消息报头,用来说明客户端要使用的一些附加信息 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
第三部分:空行,消息报头后面的空行是必须的
第四部分:响应正文,服务器返回给客户端的文本信息。 {“name”:“flyhero”,“id”:“push-code”}
分类 | 分类描述 |
---|---|
1** | 信息,服务器收到请求,需要请求者继续执行操作 |
2** | 成功,操作被成功接收并处理 |
3** | 重定向,需要进一步的操作以完成请求 |
4** | 客户端错误,请求包含语法错误或无法完成请求 |
5** | 服务器错误,服务器在处理请求的过程中发生了错误 |
更详细的状态码可查看 HTTP状态码:https://www.runoob.com/http/http-status-codes.html
但一般我们只需要知道几个常见的就行,比如 :
方法 | 描述 |
---|---|
GET | GET请求会显示请求指定的资源。一般来说GET方法应该只用于数据的读取,而不应当用于会产生副作用的非幂等的操作中。它期望的应该是而且应该是安全的和幂等的。这里的安全指的是,请求不会影响到资源的状态。 |
POST | 向指定资源提交数据进行处理请求(例如提交表单或者上传文件)。数据被包含在请求体中。POST请求可能会导致新的资源的建立和/或已有资源的修改。 |
PUT | PUT请求会身向指定资源位置上传其最新内容,PUT方法是幂等的方法。通过该方法客户端可以将指定资源的最新数据传送给服务器取代指定的资源的内容。 |
PATCH | PATCH方法出现的较晚,它在2010年的RFC 5789标准中被定义。PATCH请求与PUT请求类似,同样用于资源的更新。二者有以下两点不同:1.PATCH一般用于资源的部分更新,而PUT一般用于资源的整体更新。2.当资源不存在时,PATCH会创建一个新的资源,而PUT只会对已在资源进行更新。 |
DELETE | DELETE请求用于请求服务器删除所请求URI(统一资源标识符,Uniform Resource Identifier)所标识的资源。DELETE请求后指定资源会被删除,DELETE方法也是幂等的。 |
OPTIONS | 允许客户端查看服务器的性能。 |
CONNECT | HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器。 |
HEAD | 类似于get请求,只不过返回的响应中没有具体的内容,用于获取报头。 |
TRACE | 回显服务器收到的请求,主要用于测试或诊断。 |
注意事项:
方法名称是区分大小写的。当某个请求所针对的资源不支持对应的请求方法的时候,服务器应当返回状态码405(Method Not Allowed),当服务器不认识或者不支持对应的请求方法的时候,应当返回状态码501(Not Implemented)。
HTTP服务器至少应该实现GET和HEAD方法,其他方法都是可选的。当然,所有的方法支持的实现都应当匹配下述的方法各自的语义定义。此外,除了上述方法,特定的HTTP服务器还能够扩展自定义的方法。例如PATCH(由 RFC 5789 指定的方法)用于将局部修改应用到资源。
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 / 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
1. GET提交
,请求的数据会附在URL之后(就是把数据放置在HTTP协议头中),以?分割URL和传输数据,多个参数用&连接;例 如:login.action?name=hyddd&password=idontknow&verify=%E4%BD%A0 %E5%A5%BD。如果数据是英文字母/数字,原样发送,如果是空格,转换为+,如果是中文/其他字符,则直接把字符串用BASE64加密,得出如: %E4%BD%A0%E5%A5%BD,其中%XX中的XX为该符号以16进制表示的ASCII。
POST提交
:把提交的数据放置在是HTTP包的包体中。上文示例中红色字体标明的就是实际的传输数据
2. 传输数据的大小
首先声明:HTTP协议没有对传输的数据大小进行限制,HTTP协议规范也没有对URL长度进行限制。而在实际开发中存在的限制主要有:
GET
:特定浏览器和服务器对URL长度有限制,例如 IE对URL长度的限制是2083字节(2K+35)。对于其他浏览器,如Netscape、FireFox等,理论上没有长度限制,其限制取决于操作系 统的支持。因此对于GET提交时,传输数据就会受到URL长度的 限制。
POST
:由于不是通过URL传值,理论上数据不受 限。但实际各个WEB服务器会规定对post提交数据大小进行限制,Apache、IIS6都有各自的配置。
3. 安全性
4. Http get,post,soap协议都是在http上运行的
get:请求参数是作为一个key/value对的序列(查询字符串)附加到URL上的查询字符串的长度受到web浏览器和web服务器的限制(如IE最多支持2048个字符),不适合传输大型数据集同时,它很不安全
post:请求参数是在http标题的一个不同部分(名为entity body)传输的,这一部分用来传输表单信息,因此必须将Content-type设置为:application/x-www-form- urlencoded。post设计用来支持web窗体上的用户字段,其参数也是作为key/value对传输。但是:它不支持复杂数据类型,因为post没有定义传输数据结构的语义和规则。
soap:是http post的一个专用版本,遵循一种特殊的xml消息格式Content-type设置为: text/xml 任何数据都可以xml化。
我们看看GET和POST的区别
GET提交的数据会放在URL之后,以?分割URL和传输数据,参数之间以&相连,如EditPosts.aspx?name=test1&id=123456. POST方法是把提交的数据放在HTTP包的Body中.
GET提交的数据大小有限制(因为浏览器对URL的长度有限制),而POST方法提交的数据没有限制.
GET方式需要使用Request.QueryString来取得变量的值,而POST方式通过Request.Form来获取变量的值。
GET方式提交数据,会带来安全问题,比如一个登录页面,通过GET方式提交数据时,用户名和密码将出现在URL上,如果页面可以被缓存或者其他人可以访问这台机器,就可以从历史记录获得该用户的账号和密码.
名称 | 作用 |
---|---|
Content-Type | 请求体/响应体的类型,如:text/html、application/json |
Accept | 说明接收的类型,可以多个值,用,(半角逗号)分开 |
Content-Length | 请求体/响应体的长度,单位字节 |
Content-Encoding | 请求体/响应体的编码格式,如gzip,deflate |
Accept-Encoding | 告知对方我方接受的Content-Encoding |
ETag | 给当前资源的标识,和Last-Modified、If-None-Match、If-Modified-Since配合,用于缓存控制 |
Cache-Control | 取值为一般为no-cache或max-age=XX,XX为个整数,表示该资源缓存有效期(秒) |
注意:Content-Type,内容类型,一般是指网页中存在的Content-Type,用于定义网络文件的类型和网页的编码,决定浏览器将以什么形式、什么编码读取这个文件。
常见的媒体格式类型如下:
Content-Type(Mime-Type) | 描述 |
---|---|
text/html | HTML格式 |
text/plain | 纯文本格式 |
text/xml | XML格式 |
image/gif | gif图片格式 |
image/jpeg | jpg图片格式 |
image/png | png图片格式 |
以application开头的媒体格式类型:
Content-Type(Mime-Type) | 描述 |
---|---|
application/xml | XML数据格式 |
application/json | JSON数据格式 |
application/pdf | pdf格式 |
application/msword | Word文档格式 |
application/octet-stream | 二进制流数据(如常见的文件下载) |
application/x-www-form-urlencoded | form表单数据被编码为key/value格式发送到服务器(表单默认的提交数据的格式) |
multipart/form-data | 需要在表单中进行文件上传时,就需要使用该格式 |
名称 | 作用 |
---|---|
Authorization | 用于设置身份认证信息 |
User-Agent | 用户标识,如:OS和浏览器的类型和版本 |
If-Modified-Since | 值为上一次服务器返回的 Last-Modified 值,用于确认某个资源是否被更改过,没有更改过(304)就从缓存中读取 |
If-None-Match | 值为上一次服务器返回的 ETag 值,一般会和If-Modified-Since一起出现 |
Cookie | 已有的Cookie |
Referer | 表示请求引用自哪个地址,比如你从页面A跳转到页面B时,值为页面A的地址 |
Host | 请求的主机和端口号 |
名称 | 作用 |
---|---|
Date | 服务器的日期 |
Last-Modified | 该资源最后被修改时间 |
Transfer-Encoding | 取值为一般为chunked,出现在Content-Length不能确定的情况下,表示服务器不知道响应版体的数据大小,一般同时还会出现Content-Encoding响应头 |
Set-Cookie | 设置Cookie |
Location | 重定向到另一个URL,如输入浏览器就输入baidu.com回车,会自动跳到 https://www.baidu.com ,就是通过这个响应头控制的 |
Server | 后台服务器 |
非持久连接在每次请求|响应之后都要断开连接,下次再建立新的TCP连接,这样就造成了大量的通信开销。例如前面提到的往返时间(RTT) 就是在建立TCP连接的过程中的代价。
非持久连接给服务器带来了沉重的负担,每台服务器可能同时面对数以百计甚至更多的请求。持久连接就是为了解决这些问题,其特点是一直保持TCP连接状态,直到遇到明确的中断要求之后再中断连接。持久连接减少了通信开销,节省了通信量。
HTTP
协议中没有加密机制,但可以通 过和 SSL(Secure Socket Layer, 安全套接层 )或 TLS(Transport Layer Security, 安全层传输协议)的组合使用,加密 HTTP 的通信内容。属于通信加密,即在整个通信线路中加密。HTTP + 加密 + 认证 + 完整性保护 = HTTPS(HTTP Secure )
HTTPS
采用共享密钥加密(对称)和公开密钥加密(非对称)两者并用的混合加密机制。若密钥能够实现安全交换,那么有可能会考虑仅使用公开密钥加密来通信。但是公开密钥加密与共享密钥加密相比,其处理速度要慢。所以应充分利用两者各自的优势, 将多种方法组合起来用于通信。 在交换密钥阶段使用公开密钥加密方式,之后的建立通信交换报文阶段 则使用共享密钥加密方式。
服务器获得浏览器公钥
。浏览器获得服务器公钥
。浏览器验证 -> 随机密码 服务器的公钥加密 -> 通信的密钥 通信的密钥 -> 服务器
服务器用自己的私钥解出随机密码 -> 用密码解密握手消息(共享密钥通信)-> 验证HASH与浏览器是否一致(验证浏览器)
客户端在使用HTTPS方式与Web服务器通信时有以下几个步骤,如图所示。
HTTPS和HTTP的区别主要如下: