2014-07-03 Java Web的学习(2)-----HTTP协议

1.HTTP协议概念

      HTTP协议是Hyper Text Transfer Protocol（超文本传输协议）的缩写。它的发展是万维网协会（World Wide Web Consortium）和Internet工作小组IETF（Internet Engineering Task Force）合作的结果，（他们）最终发布了一系列的RFC，RFC 1945定义了HTTP/1.0版本。其中最著名的就是RFC 2616。RFC 2616定义了今天普遍使用的一个版本——HTTP 1.1。

       HTTP协议（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档，还确定传输文档中的哪一部分，以及哪部分内容首先显示(如文本先于图形)等。

      HTTP是一个应用层协议，由请求和响应构成，是一个标准的客户端服务器模型。HTTP是一个无状态的协议。

HTTP协议的主要特点可概括如下：
1.支持客户/服务器模式。
2.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。
3.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。
4.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。
5.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。

•   HTTP协议工作工程如图:

• HTTP协议通常承载于TCP协议之上，有时也承载于TLS或SSL协议层之上，这个时候，就成了我们常说的HTTPS。如下图所示：

2.HTTP协议URL

HTTP（超文本传输协议）是一个基于请求与响应模式的、无状态的、应用层的协议，常基于TCP的连接方式，HTTP1.1版本中给出一种持续连接的机制，绝大多数的Web开发，都是构建在HTTP协议之上的Web应用。
HTTP URL (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)的格式如下：
http://host[":"port][abs_path]
http表示要通过HTTP协议来定位网络资源；host表示合法的Internet主机域名或者IP地址；port指定一个端口号，为空则使用缺省端口80；abs_path指定请求资源的URI；如果URL中没有给出abs_path，那么当它作为请求URI时，必须以“/”的形式给出，通常这个工作浏览器自动帮我们完成。
eg:
1、输入：www.baidu.com
浏览器自动转换成：http://www.baidu.com/
2、http:192.168.0.116:8080/index.jsp

3.HTTP1.0与HTTP1.1的区别

   RFC 1945定义了HTTP/1.0版本,RFC 2616定义了HTTP/1.1版本。

• RFC1945下载地址：

       http://www.blogjava.net/Files/amigoxie/RFC1945（HTTP）中文版.rar

• RFC2616下载地址：

       http://www.blogjava.net/Files/amigoxie/RFC2616（HTTP）中文版.rar

• 建立连接方面:

HTTP/1.0 每次请求都需要建立新的TCP连接，连接不能复用。
HTTP/1.1 新的请求可以在上次请求建立的TCP连接之上发送，连接可以复用。优点是减少重复进行TCP三次握手的开销，提高效率。
注意：在同一个TCP连接中，新的请求需要等上次请求收到响应后，才能发送。

• Host域
  

HTTP1.1在Request消息头里头多了一个Host域, HTTP1.0则没有这个域。
Eg：
    GET /pub/WWW/TheProject.html HTTP/1.1
    Host: www.w3.org
可能HTTP1.0的时候认为，建立TCP连接的时候已经指定了IP地址，这个IP地址上只有一个host。

• 日期时间戳
  

(接收方向)
无论是HTTP1.0还是HTTP1.1，都要能解析下面三种date/time stamp：
Sun, 06 Nov 1994 08:49:37 GMT ; RFC 822, updated by RFC 1123
Sunday, 06-Nov-94 08:49:37 GMT ; RFC 850, obsoleted by RFC 1036
Sun Nov 6 08:49:37 1994       ; ANSI C's asctime() format
(发送方向)
HTTP1.0要求不能生成第三种asctime格式的date/time stamp；
HTTP1.1则要求只生成RFC 1123(第一种)格式的date/time stamp。

• 状态响应码

状态响应码100 (Continue) 状态代码的使用，允许客户端在发request消息body之前先用request header试探一下server，看server要不要接收request body，再决定要不要发request body。
客户端在Request头部中包含
Expect: 100-continue
Server看到之后呢如果回100 (Continue) 这个状态代码，客户端就继续发request body。这个是HTTP1.1才有的。
另外在HTTP/1.1中还增加了101、203、205等等性状态响应码

• 请求方式
  

HTTP1.1增加了OPTIONS, PUT, DELETE, TRACE, CONNECT这些Request方法.
       Method         = "OPTIONS"                ; Section 9.2
                      | "GET"                    ; Section 9.3
                      | "HEAD"                   ; Section 9.4
                      | "POST"                   ; Section 9.5
                      | "PUT"                    ; Section 9.6
                      | "DELETE"                 ; Section 9.7
                      | "TRACE"                  ; Section 9.8
                      | "CONNECT"                ; Section 9.9
                      | extension-method
      extension-method = token

  附录：参考资料

《HTTP1.1和HTTP1.0的区别》：

http://blog.csdn.net/yanghehong/archive/2009/05/28/4222594.aspx

4.HTTP请求消息

• 请求消息格式

http请求由三部分组成，分别是：请求行、消息报头、请求正文
1、请求行以一个方法符号开头，以空格分开，后面跟着请求的URI和协议的版本，格式如下：Method Request-URI HTTP-Version CRLF,其中Method表示请求方法；Request-URI是一个统一资源标识符；HTTP-Version表示请求的HTTP协议版本；CRLF表示回车和换行（除了作为结尾的CRLF外，不允许出现单独的CR或LF字符）。

  如图所示:

一个完整的HTTP请求包括如下内容：
一个请求行、若干消息头、以及请求正文，其中的一些消息头和正文都是可选的，消息头和正文内容之间要用空行隔开.

•     开始行：请求方法,请求URL,HTTP协议版本

•     消息头|首部行|（可能包括请求头，实体头）:

    请求头：

l         Accept：浏览器可接受的MIME类型；

l         Accept-Charset：浏览器可接受的字符集；

l         Accept-Encoding：浏览器能够进行解码的数据编码方式，比如gzip。Servlet能够向支持gzip的浏览器返回经gzip编码的HTML页面。许多情形下这可以减少5到10倍的下载时间；

l         Accept-Language：浏览器所希望的语言种类，当服务器能够提供一种以上的语言版本时要用到；

l         Authorization：授权信息，通常出现在对服务器发送的WWW-Authenticate头的应答中；

l         Connection：表示是否需要持久连接。如果Servlet看到这里的值为“Keep-Alive”，或者看到请求使用的是HTTP 1.1（HTTP 1.1默认进行持久连接），它就可以利用持久连接的优点，当页面包含多个元素时（例如Applet，图片），显著地减少下载所需要的时间。要实现这一点，Servlet需要在应答中发送一个Content-Length头，最简单的实现方法是：先把内容写入ByteArrayOutputStream，然后在正式写出内容之前计算它的大小；

l         Content-Length：表示请求消息正文的长度；

l         Cookie：这是最重要的请求头信息之一；

l         From：请求发送者的email地址，由一些特殊的Web客户程序使用，浏览器不会用到它；

l         Host：初始URL中的主机和端口；

l         If-Modified-Since：只有当所请求的内容在指定的日期之后又经过修改才返回它，否则返回304“Not Modified”应答；

l         Pragma：指定“no-cache”值表示服务器必须返回一个刷新后的文档，即使它是代理服务器而且已经有了页面的本地拷贝；

l         Referer：包含一个URL，用户从该URL代表的页面出发访问当前请求的页面。

l         User-Agent：浏览器类型，如果Servlet返回的内容与浏览器类型有关则该值非常有用；

l         UA-Pixels，UA-Color，UA-OS，UA-CPU：由某些版本的IE浏览器所发送的非标准的请求头，表示屏幕大小、颜色深度、操作系统和CPU类型。

        实体头：

实体头用坐实体内容的元信息，描述了实体内容的属性，包括实体信息类型，长度，压缩方法，最后一次修改时间，数据有效性等。

l         Allow：GET,POST

l         Content-Encoding：文档的编码（Encode）方法，例如：gzip，见“2.5 响应头”；

l         Content-Language：内容的语言类型，例如：zh-cn；

l         Content-Length：表示内容长度，eg：80，可参考“2.5响应头”；

l         Content-Location：表示客户应当到哪里去提取文档，例如：http://www.dfdf.org/dfdf.html，可参考“2.5响应头”；

l         Content-MD5：MD5 实体的一种MD5摘要，用作校验和。发送方和接受方都计算MD5摘要，接受方将其计算的值与此头标中传递的值进行比较。Eg1：Content-MD5: <base64 of 128 MD5 digest>。Eg2：dfdfdfdfdfdfdff==；

l         Content-Range：随部分实体一同发送；标明被插入字节的低位与高位字节偏移，也标明此实体的总长度。Eg1：Content-Range: 1001-2000/5000，eg2：bytes 2543-4532/7898

l         Content-Type：标明发送或者接收的实体的MIME类型。Eg：text/html; charset=GB2312       主类型/子类型；

l         Expires：为0证明不缓存；

l         Last-Modified：WEB 服务器认为对象的最后修改时间，比如文件的最后修改时间，动态页面的最后产生时间等等。例如：Last-Modified：Tue, 06 May 2008 02:42:43 GMT.

5.HTTP响应消息

在接收和解释请求消息后，服务器返回一个HTTP响应消息。
HTTP响应也是由三个部分组成，分别是：状态行、消息报头、响应正文

•     响应消息|响应头

HTTP消息由客户端到服务器的请求和服务器到客户端的响应组成。请求消息和响应消息都是由开始行（对于请求消息，开始行就是请求行，对于响应消息，开始行就是状态行），消息报头（可选），空行（只有CRLF的行），消息正文（可选）组成。
HTTP消息报头包括普通报头、请求报头、响应报头、实体报头。

• HTTP最常见的响应头如下所示：

l         Allow：服务器支持哪些请求方法（如GET、POST等）；

l         Content-Encoding：文档的编码（Encode）方法。只有在解码之后才可以得到Content-Type头指定的内容类型。利用gzip压缩文档能够显著地减少HTML文档的下载时间。Java的GZIPOutputStream可以很方便地进行gzip压缩，但只有Unix上的Netscape和Windows上的IE 4、IE 5才支持它。因此，Servlet应该通过查看Accept-Encoding头（即request.getHeader("Accept-Encoding")）检查浏览器是否支持gzip，为支持gzip的浏览器返回经gzip压缩的HTML页面，为其他浏览器返回普通页面；

l         Content-Length：表示内容长度。只有当浏览器使用持久HTTP连接时才需要这个数据。如果你想要利用持久连接的优势，可以把输出文档写入ByteArrayOutputStram，完成后查看其大小，然后把该值放入Content-Length头，最后通过byteArrayStream.writeTo(response.getOutputStream()发送内容；

l         Content-Type： 表示后面的文档属于什么MIME类型。Servlet默认为text/plain，但通常需要显式地指定为text/html。由于经常要设置Content-Type，因此HttpServletResponse提供了一个专用的方法setContentTyep。 可在web.xml文件中配置扩展名和MIME类型的对应关系；

l         Date：当前的GMT时间。你可以用setDateHeader来设置这个头以避免转换时间格式的麻烦；

l         Expires：指明应该在什么时候认为文档已经过期，从而不再缓存它。

l         Last-Modified：文档的最后改动时间。客户可以通过If-Modified-Since请求头提供一个日期，该请求将被视为一个条件GET，只有改动时间迟于指定时间的文档才会返回，否则返回一个304（Not Modified）状态。Last-Modified也可用setDateHeader方法来设置；

l         Location：表示客户应当到哪里去提取文档。Location通常不是直接设置的，而是通过HttpServletResponse的sendRedirect方法，该方法同时设置状态代码为302；

l         Refresh：表示浏览器应该在多少时间之后刷新文档，以秒计。除了刷新当前文档之外，你还可以通过setHeader("Refresh", "5; URL=http://host/path")让浏览器读取指定的页面。注意这种功能通常是通过设置HTML页面HEAD区的<META HTTP-EQUIV="Refresh" CONTENT="5;URL=http://host/path">实现，这是因为，自动刷新或重定向对于那些不能使用CGI或Servlet的HTML编写者十分重要。但是，对于Servlet来说，直接设置Refresh头更加方便。注意Refresh的意义是“N秒之后刷新本页面或访问指定页面”，而不是“每隔N秒刷新本页面或访问指定页面”。因此，连续刷新要求每次都发送一个Refresh头，而发送204状态代码则可以阻止浏览器继续刷新，不管是使用Refresh头还是<META HTTP-EQUIV="Refresh" ...>。注意Refresh头不属于HTTP 1.1正式规范的一部分，而是一个扩展，但Netscape和IE都支持它。

• 扩展头

在HTTP消息中，也可以使用一些再HTTP1.1正式规范里没有定义的头字段，这些头字段统称为自定义的HTTP头或者扩展头，他们通常被当作是一种实体头处理。

现在流行的浏览器实际上都支持Cookie,Set-Cookie,Refresh和Content-Disposition等几个常用的扩展头字段。

l         Refresh：1;url=http://www.dfdf.org  //过1秒跳转到指定位置；

l         Content-Disposition：头字段,可参考“2.5响应头”；

l         Content-Type：WEB 服务器告诉浏览器自己响应的对象的类型。

eg1：Content-Type：application/xml ；

eg2：applicaiton/octet-stream；

Content-Disposition：attachment; filename=aaa.zip。

6.HTTPS协议简要说明

HTTPS（全称：Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer），是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版。即HTTP下加入SSL层，HTTPS的安全基础是SSL，因此加密的详细内容请看SSL.HTTP协议使用的端口为8443.

有两种基本的加解密算法类型：

1）对称加密：密钥只有一个，加密解密为同一个密码，且加解密速度快，典型的对称加密算法有DES、AES等；

2）非对称加密：密钥成对出现（且根据公钥无法推知私钥，根据私钥也无法推知公钥），加密解密使用不同密钥（公钥加密需要私钥解密，私钥加密需要公钥解密），相对对称加密速度较慢，典型的非对称加密算法有RSA、DSA等.

https通信的优点：

1）客户端产生的密钥只有客户端和服务器端能得到；

2）加密的数据只有客户端和服务器端才能得到明文；

3）客户端到服务端的通信是安全的。

参考博客:Keytool命令来生成CA数字证书.

http://blog.csdn.net/hudon/article/details/1918672

Tomcat中采用HTTPS访问