图解HTTP协议 第3章 HTTP报文内的HTTP信息学习笔记

3.1HTTP报文

用于HTTP协议交互的信息称为HTTP报文。请求端（客户端）的HTTP报文叫做请求报文，相应端（服务器端）的叫做响应报文。HTTP报文本身是由多行（用CR+LF作换行符）数据构成的字符串文本。

HTTP报文大致可分为报文首部和报文主体两块。两者由最初出现的空行（CR+LF）来划分。通常，并不一定要有报文主体。

CR+LF：CR（Carriage Return，回车符：16进制0x0d）和LF（Line Feed，换行符：16进制0x0a）

3.2请求报文和响应报文的结构

报文首部

空行（CR+LF）

报文主体

请求报文的报文首部分为：

请求行

请求首部字段

通用首部字段

实体首部字段

其他

响应报文的报文首部为：

状态行

响应首部字段

通用首部字段

实体首部字段

其他

请求行：包含请求方法，请求URI和HTTP版本

状态行：包含表明响应结果的状态码，原因短语和HTTP版本

首部字段：包含表示请求和响应的各种条件和属性的各类首部

一般有4中首部,分别是：通用首部，请求首部，响应首部和实体首部

其他：包含HTTP的RFC里未定义的首部（Cookie等）

3.3编码提升传输速率

HTTP在传输数据时可以按照数据原貌直接传输，但是也可以按照在传输过程中通过编码提升传输速率。通过在传输时编码，能有效地处理大量的访问请求。但是，编码的操作需要计算机来完成，因此会消耗更多的CPU等资源。

3.3.1报文主体和实体主体的差异

报文（message）

是HTTP通信中的基本单位，由 8个组字节流（octet sequence，其中octet是8个比特）组成，通过HTTP通信传输。

实体（entity）

作为请求或者响应的有效载荷数据（补充项）被传输，其内容由实体首部和实体主体组成。

HTTP报文的主体用于传输请求或响应的实体主体

通常报文主体等于实体主体。只有当传输中进行编码操作时，实体主体的内容才发生变化，才导致他和报文主体产生差异

3.3.2压缩传输内容的编码

向待发送的邮件内增加附件时，为了使邮件容量变小，我们会先使用ZIP压缩文件之后在添加附件发送。HTTP协议中有一种被称为内容编码的功能也能进行类似操作。

内容编码指明应用在实体内容上的编码格式，并保持实体信息原样压缩。内容编码后的实体由客户端接收并负责解码。

常用的 内容编码：

gzip(GNU zip)

compress (UNIX 系统的标准压缩)

deflate(zlib)

identity(不进行编码)

3.3.3分割发送的分块传输编码

在HTTP通信过程中，请求的编码实体资源尚未全部传输完成之前，浏览器无法显示请求页面。在传输大容量数据时，通过把数据分割成多块，能够让浏览器逐步显示页面。

这种把实体主体分块的功能称为 分块传输编码（Chunked Transfer Coding）。

分块传输编码会将实体主体分成多个部分（块）。每一块都会用16进制来标记块的大小，而实体主体的最后一块会使用“0(CR+LF)”来标记

使用分块传输编码的实体主体会由接收的客户端负责解码，恢复到编码前的实体主体。

HTTP/1.1中存在一种称为 传输编码（Transfer Coding）的机制，他可以在通信时按照某种编码方式传输，但是定义作用于分块传输编码中。

3.4 发送多种数据的多部分对象集合

发送邮件时，我们可以在邮件里写入文字并添加多份附件。这是因为采用了 MIME（Multipurpose Internet Mail Extensions，多用途因特网邮件扩展）机制，它允许邮件处理文本、图片、视频等多个不同类型的数据。例如，图片等二进制数据以ASCII码字符串编码的方式指明，就是利用MIME来描述标记数据类型。而在MIME扩展中会使用一种称为 多部分对象集合（Multipart）的方法，来容纳多份不同类型的数据。

相应的，HTTP协议中也采纳了多部分对象集合，发送的一份报文主体内可含有多类型实体。通常是在图片或文本文件等上传时使用的。

 多部分对象集合包含的对象如下：

multipart/form-data

在web表单文件上传时使用。

multipart/byteranges

状态码206（Partial Content，部分内容）响应报文包含了多个范围的内容时使用。

在HTTP报文中使用多部分对象集合时，需要子啊首部字段里面加上Content-type。

使用boundary字符串来划分多对象集合指明的各类实体，boundary字符串制定的各个实体的起始行之前插入“--”标记，而在多部分对象集合对应的字符串最后插入“--”标记。

3.5获取部分内容的范围请求

为了解决下载中断问题，需要一种恢复机制。所谓恢复是指能从之前下载中断处恢复下载。

要实现该功能需要指定下载的实体范围。像这样，指定范围发送的请求叫做 范围请求（Range Request）.

执行范围请求时，会用到首部字段Range来指定资源的byte范围。byte范围指定形式如下：

5001~10000字节

Range ：bytes=5001-1000

从5001字节后的全部

Range：bytes=5001-

从一开始到3000字节和5000到7000字节的多重范围

Range：bytes=-3000,5000-7000

针对范围请求，响应会返回状态码为206Partial Content的响应报文。

另外对于多重范围的范围请求，响应会在首部字段Content—Type标明multipart/byteranges后返回响应报文

如果服务器无法响应范围请求，则会返回状态码为200 OK和完整的实体内容。

3.6内容协商返回最合适的内容

同一个Web网站有可能存在着多份内容相同的页面。比如英文版和中文版的Web页面，他们内容上虽然相同，但是使用的语言却不相同。

当浏览器的默认语言为英文或者中文，访问相同的URI的Web页面时，则会显示对应的英文版或者中文版的Web页面。这样的机制称为 内容协商（Content Negotiation）。

内容协商机制是指客户端和服务器端就响应的资源内容进行交涉，然后提供给客户端最为合适的资源。内容协商会以相应资源的语言、字符集、编码方式等作为判断的基准

以下包含在请求报文中的某些首部字段就是判断的基准。

Accept

Accept—Charset

Accept—Encoding

Accept—Language

Content—Language

内容协商有以下3种类型

服务器驱动协商（server-driven Negotiation）

由服务器端进行内容协商。以请求的首部字段为参考，在服务器端自动处理。但对用户来说，以浏览器发送的信息作为判断依据，并不一定能筛选出最优内容。

客户端驱动协商（Agent-driven Negotiation）

由客户端进行内容协商的方式。用户从浏览器显示的可选列表中手动选择。还可以利用JavaScript脚本在Web页面上自动进行上述选择。

透明协商（Transparent Negotiation）

是服务器驱动和客户端驱动的结合体，是由服务器端和客户端格子进行内容协商的一种方法