HTTP协议

一.HTTP协议简介

HTTP（HyperText Transfer Protocol）是一个应用层协议，用于在客户端（如Web浏览器）和服务器之间传输数据。它使用TCP（Transmission Control Protocol）作为传输层协议，通过互联网传递各种资源，如HTML文件、图像、视频、查询结果等。

在 B/S 架构（浏览器-服务器架构）中，浏览器作为客户端向服务器发送 HTTP 请求，请求包含所需资源的信息以及其他附加信息。服务器接收到请求后，根据请求内容生成响应消息，并将其发送回客户端。

HTTP 默认端口号为80，但也可以使用其他端口号，例如8080。

二.HTTP协议特点

1. 无连接性：HTTP协议是无连接的，即每个请求和响应之间相互独立，服务器在完成对客户端请求的处理后，会断开连接。这样的设计有利于节省传输时间和提高服务器的处理能力。为了优化HTTP请求的传输效率，可以使用长连接或者短连接来管理TCP连接。

2. 无状态性：HTTP协议是无状态的，即协议本身对于事务处理没有记忆能力。每个请求都是独立的，服务器不会保留之前请求的状态信息。这可能导致每次连接传送的数据量增大，但也使得服务器不需要先前信息时的应答更加迅速。为了维护用户状态，可以使用Cookie等机制进行状态管理。

3. 媒体独立性：HTTP协议并不关心所传输的数据类型，只要客户端和服务器知道如何处理这些数据即可。通过在请求头中指定适当的MIME类型（媒体类型），可以告知对方所发送或接收的数据的格式和类型。这使得HTTP可以传输任何类型的数据，无论是文本、图像、音频还是视频等。

4. 可扩展性：HTTP协议允许通过添加自定义的请求方法、请求头、响应头等来扩展协议的功能，从而适应不同的需求。

这些特点使得HTTP成为了互联网上最常用的协议之一，广泛应用于Web浏览器和Web服务器之间的数据传输。

（需要注意一点：HTTP协议本身是无连接的，即每个请求和响应都是独立的。但是http想要与长连接和短连接是基于TCP协议的连接管理方式，用于优化HTTP请求和响应的传输效率。长连接是指在一个TCP连接上可以发送多个HTTP请求和响应，而不需要每次请求都建立和关闭一个新的TCP连接。短连接是指每个HTTP请求和响应都使用一个新的TCP连接。）

3.HTTP协议格式

1.客户端请求消息格式

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：请求行、请求头部、空行和请求数据四个部分组成，下图给出了请求报文的一般格式。

(1)请求行

请求行是HTTP请求的第一行，包含了三个部分：请求方法、URL和HTTP协议版本。

具体解释如下：

• 请求方法：表示对服务器执行的动作。常见的请求方法有：

  • GET：用于请求获取指定资源。
  • POST：用于在服务器上创建新的资源或提交数据。
  • PUT：用于更新服务器上的资源。
  • DELETE：用于删除服务器上的资源。
  • HEAD：与GET方法类似，但只获取响应头信息，不返回实际内容。
  • OPTIONS：获取服务器支持的请求方法和可用的通信选项。
  • TRACE：回显服务器收到的请求，用于测试或诊断。
  • CONNECT：用于与代理服务器建立隧道通信。

• URL（Uniform Resource Locator）：表示要请求的资源的路径。它包括协议、主机名、端口号（可选）和资源路径等信息。

• HTTP协议版本：表示客户端使用的HTTP协议版本，常见的版本有HTTP/1.0和HTTP/1.1。

例如：
GET /example.html HTTP/1.1

该请求行表示使用GET方法请求服务器上的/example.html资源，并使用HTTP/1.1协议版本进行通信。

需要注意的是，描述中提到的增、删、改、查是一种常见的映射关系，即将CRUD（Create, Read, Update, Delete）操作映射为对应的HTTP请求方法（POST, GET, PUT, DELETE）。这种映射关系并不是HTTP协议本身的定义，而是根据常用的设计和使用约定。

(2)GET方法和POST方法的区别

Post（处理数据，处理完后返回给服务器，复杂一点的） GET通常用来从服务器上获得数据，而非修改信息；POST用来向服务器传递数据。

1. 参数传递：GET方法的参数会附加在URL后面，以"?“分隔URL和参数，多个参数使用”&"连接；而POST方法会将参数放在HTTP请求的请求体中，不会在URL中暴露。POST请求会把请求的数据放置在HTTP请求包的包体中。

2. 数据大小限制：GET方法的传输数据受到URL长度的限制，不同浏览器和服务器对URL长度有不同的限制；POST方法理论上没有限制，但实际上服务器可能会对POST提交的数据大小进行限制。

3. 缓存处理：GET请求返回的内容可以被浏览器缓存，而POST请求不会被缓存，并且在刷新页面时会弹出确认框，需要用户再次确认提交。

4. 语义和操作：GET方法主要用于从服务器获得数据，不对服务器上的数据进行修改；POST方法用于向服务器提交数据，可用于传输数据并在服务器上创建、修改或删除资源。

5. 参数数据类型：GET方法只接受ASCII字符作为参数，而POST方法没有对参数数据类型的限制。

需要注意的是，尽管上述是常见做法和约定，但并不是HTTP协议本身的要求，因此在实际开发中，也可以根据具体需求和情况来选择使用GET或POST方法。

(3)请求头

也被称作消息报头,请求头是由一些键值对组成，每行一对，关键字和值用英文冒号“:”分隔。允许客户端向服务器发送一些附加信息或者客户端自身的信息，典型的请求头如下:

1. Accept：指定客户端希望接收的响应主体数据类型。示例：Accept: text/html
2. Accept-Charset：指定浏览器可以接受的字符编码集。示例：Accept-Charset: utf-8
3. Accept-Language：指定浏览器可接受的语言类型。示例：Accept-Language: en
4. Connection：指示是否需要持久连接。在HTTP/1.1中，默认会使用持久连接。示例：Connection: close
5. Content-Length：指示请求的内容长度。示例：Content-Length: 348
6. Content-Type：描述客户端发送的请求主体数据类型。示例：Content-Type: application/json

除了上述请求头字段外，还有许多其他的常用和自定义的请求头字段，如User-Agent（客户端标识）、Referer（请求来源页面）、Authorization（身份认证信息）等。

这些请求头字段使得客户端可以在发送请求时提供各种信息，帮助服务器进行适当的处理和响应。HTTP协议规范中定义了一些标准的请求头字段，同时也允许在需要时扩展自定义的请求头字段。

(4)空行

最后一个请求头之后是一个空行，发送回车符和换行符，通知服务器以下不再有请求头。

(5)请求数据
请求数据：请求数据不在GET方法中使用，而是在POST方法中使用。POST方法适用于需要客户填写表单的场合。与请求数据相关的最常使用的请求头是Content-Type和Content-Length。

2.服务器响应消息格式

HTTP响应也由四个部分组成，分别是：状态行、消息报头、空行和响应正文。
状态行：由三部分组成，HTTP协议的版本号、状态码、以及对状态码的文本描述。例如：HTTP/1.1 （协议版本）200 （状态码）OK (CRLF) 。（200表示请求已经成功）

● 200 OK：请求成功，服务器成功处理了请求并返回所请求的资源。 ● 301 Moved
Permanently：请求的资源已永久移动到新的URL，客户端应更新其链接。 ● 302
Found：请求的资源暂时移动到新的URL，客户端应继续使用原始URL。 ● 400 Bad
Request：服务器无法理解请求的语法，通常是由于客户端发送的请求不正确导致的。 ● 401
Unauthorized：请求要求身份验证，客户端需要提供有效的身份凭证。 ● 403
Forbidden：服务器拒绝请求，客户端没有访问所请求资源的权限。 ● 404 Not
Found：请求的资源不存在，服务器无法找到所请求的资源。 ● 500 Internal Server
Error：服务器内部错误，无法完成请求的处理。 ● 503 Service
Unavailable：服务器当前无法处理请求，通常是由于服务器过载或维护导致的。