http笔记整理-http报文格式

HTTP 的工作模式是非常简单的,由于 TCP/IP 协议负责底层的具体传输工作,HTTP 协议基本上不用在这方面操心太多。

HTTP 协议的核心部分是什么呢?答案就是它传输的报文内容。

HTTP 协议在规范文档里详细定义了报文的格式,规定了组成部分,解析规则,还有处理策略,所以可以在 TCP/IP 层之上实现更灵活丰富的功能,例如连接控制,缓存管理、数据编码、内容协商等等。

HTTP 协议也是与 TCP/UDP 类似,同样也需要在实际传输的数据前附加一些头数据,不过与 TCP/UDP 不同的是,它是一个“纯文本”的协议,所以头数据都是 ASCII 码的文本,可以很容易地用肉眼阅读,不用借助程序解析也能够看懂。

HTTP 协议的请求报文和响应报文的结构基本相同,由三大部分组成

1.起始行(start line):描述请求或响应的基本信息;

2.头部字段集合(header):使用 key-value 形式更详细地说明报文;

3.消息正文(entity):实际传输的数据,它不一定是纯文本,可以是图片、视频等二进制数据。

这其中前两部分起始行和头部字段经常又合称为“请求头”或“响应头”,消息正文又称为“实体”,但与“header”对应,很多时候就直接称为“body”。

HTTP 协议规定报文必须有 header,但可以没有 body,而且在 header 之后必须要有一个“空行”,也就是“CRLF”,十六进制的“0D0A”。

所以,一个完整的 HTTP 报文就像是下图的这个样子,注意在 header 和 body 之间有一个“空行”。

第一行“GET / HTTP/1.1”就是请求行,而后面的“Host”“Connection”等等都属于 header,报文的最后是一个空白行结束,没有 body。

请求行

我们来看看请求报文里的起始行也就是请求行(request line),它简要地描述了客户端想要如何操作服务器端的资源。

请求行由三部分构成:

请求方法:是一个动词,如 GET/POST,表示对资源的操作;

请求目标:通常是一个 URI,标记了请求方法要操作的资源;

版本号:表示报文使用的 HTTP 协议版本。

这三个部分通常使用空格(space)来分隔,最后要用 CRLF 换行表示结束。

用 Wireshark 抓包的数据来举例:

GET / HTTP/1.1

“GET”是请求方法,“/”是请求目标,“HTTP/1.1”是版本号,把这三部分连起来,意思就是“服务器你好,我想获取网站根目录下的默认文件,我用的协议版本号是 1.1。”

 状态行

响应报文里的起始行,在这里它不叫“响应行”,而是叫“状态行”(status line),意思是服务器响应的状态。

状态行要简单一些,同样也是由三部分构成:

1.版本号:表示报文使用的 HTTP 协议版本;

2.状态码:一个三位数,用代码的形式表示处理的结果,比如 200 是成功,500 是服务器错误;

3原因:作为数字状态码补充,是更详细的解释文字,帮助人理解原因。

Wireshark 抓包里的响应报文,状态行是:

HTTP/1.1 200 OK

意思就是:“浏览器你好,我已经处理完了你的请求,这个报文使用的协议版本号是 1.1,状态码是 200,一切 OK。

“GET /favicon.ico HTTP/1.1”的响应报文状态行是:

HTTP/1.1 404 Not Found

翻译成人话就是:“抱歉啊浏览器,刚才你的请求收到了,但我没找到你要的资源,错误代码是 404,接下来的事情你就看着办吧。”

 头部字段

请求行或状态行再加上头部字段集合就构成了 HTTP 报文里完整的请求头或响应头

 

请求头和响应头的结构是基本一样的,唯一的区别是起始行,所以我把请求头和响应头里的字段放在一起介绍。

头部字段是 key-value 的形式,key 和 value 之间用“:”分隔,最后用 CRLF 换行表示字段结束。比如在“Host: 127.0.0.1”这一行里 key 就是“Host”,value 就是“127.0.0.1”。

使用头字段需要注意下面几点:

1.字段名不区分大小写,例如“Host”也可以写成“host”,但首字母大写的可读性更好;

2.字段名里不允许出现空格,可以使用连字符“-”,但不能使用下划线“_”。例如,“test-name”是合法的字段名,而“test name”“test_name”是不正确的字段名;

3.字段名后面必须紧接着“:”,不能有空格,而“:”后的字段值前可以有多个空格;

4.字段的顺序是没有意义的,可以任意排列不影响语义;

5.字段原则上不能重复,除非这个字段本身的语义允许,例如 Set-Cookie。

常用头字段

HTTP 协议规定了非常多的头部字段,实现各种各样的功能,但基本上可以分为四大类:

通用字段:在请求头和响应头里都可以出现;

请求字段:仅能出现在请求头里,进一步说明请求信息或者额外的附加条件;

响应字段:仅能出现在响应头里,补充说明响应报文的信息;

实体字段:它实际上属于通用字段,但专门描述 body 的额外信息。

对 HTTP 报文的解析和处理实际上主要就是对头字段的处理,理解了头字段也就理解了 HTTP 报文。

实体字段里要说的一个是 Content-Length,它表示报文里 body 的长度,也就是请求头或响应头空行后面数据的长度。

1.HTTP 报文结构就像是“大头儿子”,由“起始行 + 头部 + 空行 + 实体”组成,简单地说就是“header+body”;

2.HTTP 报文可以没有 body,但必须要有 header,而且 header 后也必须要有空行,形象地说就是“大头”必须要带着“脖子”;

3.请求头由“请求行 + 头部字段”构成,响应头由“状态行 + 头部字段”构成;

4.请求行有三部分:请求方法,请求目标和版本号;

5.状态行也有三部分:版本号,状态码和原因字符串;

6.头部字段是 key-value 的形式,用“:”分隔,不区分大小写,顺序任意,除了规定的标准头,也可以任意添加自定义字段,实现功能扩展;

7.HTTP/1.1 里唯一要求必须提供的头字段是 Host,它必须出现在请求头里,标记虚拟主机名。

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