《计算机网络》HTTP协议

万维网工作过程

具体过程描述：

（1）鼠标点击链接后，客户端分析链接指向页面的URL

（2）客户端向DNS请求解析www.tsinghua.edu.cn的IP地址

（3）域名系统DNS解析出清华大学服务器的IP地址为166.111.4.100

（4）客户端与服务器建立TCP连接（在服务器端的端口号为80）

（5）客户端发出取文件命令：GET /chn/..

(6) 服务器www.tsinghua.edu.cn给出响应，把文件index.htm发送给客户端

（7）释放TCP连接

（8）浏览器上显示清华大学院系设置文件index.htm中的所有文本

HTTP工作流程

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一次完整的HTTP请求事务包含以下四个环节：

建立起客户机和服务器连接。
建立连接后，客户机发送一个请求给服务器。
服务器收到请求给予响应信息。
客户端浏览器将返回的内容解析并呈现，断开连接。

HTTP协议结构

请求报文

对于请求报文，主要包含三部分，报文首部，空行（CR+LF）,报文主体。如下图所示：

  //GET例子
  GET /56.jpg HTTP/1.1                      //请求行
  Host    www.4399.com                      //主机的域名，完整的请求URI为www.4399.com/56.jpg
  User-Agent    Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko)     Chrome/51.0.2704.106 Safari/537.36
  Accept    image/webp,image/*,*/*;q=0.8
  Referer    http://www.imooc.com/
  Accept-Encoding    gzip, deflate, sdch
  Accept-Language    zh-CN,zh;q=0.8        //各种首部字段
                                           //空行（CR+LF）

请求行
包含用于请求的方法，请求URI和HTTP版本
结构：method URI version
- method
  HTTP的请求方法，一共有9种，但GET和POST占了99%以上的使用频次。
  GET方法用来请求访问已被URI识别的资源，指定的资源经服务器端解析后返回相应内容。
  POST通常用于向指定资源提交数据进行处理，提交的数据被包含在请求体中，相对而言比较安全些。
- URI
  统一资源标识符，用字符串标识某一互联网资源。（附二，介绍URL和URI区别）
- version
  HTTP协议的版本，该字段有HTTP/1.0和HTTP/1.1两种。
各种首部字段
在HTTP/1.1中，请求头除了Host都是可选的。包含的头五花八门，这里只介绍部分。
- Host：指定请求资源的主机（资源主机的域名）和端口号。端口号默认80。
- Connection：值为keep-alive和close。keep-alive使客户端到服务器的连接持续有效，不需要每次重连，此功能为HTTP/1.1预设功能。close即服务器发送完请求的文档后就可释放连接。
- Accept：浏览器可接收的MIME类型。假设为text/html表示接收服务器回发的数据类型为text/html，如果服务器无法返回这种类型，返回406错误。
- Cache-control：缓存控制，Public内容可以被任何缓存所缓存，Private内容只能被缓存到私有缓存，non-cache指所有内容都不会被缓存。
- Cookie：将存储在本地的Cookie值发送给服务器，实现无状态的HTTP协议的会话跟踪。
- Content-Length：请求消息正文长度。
另有User-Agent、Accept-Encoding、Accept-Language、Accept-Charset、Content-Type等请求头这里不一一罗列。由此可见，请求报文是告知服务器请求的内容，而请求头是为了提供服务器一些关于客户机浏览器的基本信息，包括编码、是否缓存等。
空行（一行）
报文主体（多行）

响应报文

响应报文是服务器对请求资源的响应，主要也包含三部分，报文首部，空行（CR+LF）,报文主体。如下图所示：


  //响应例子
  HTTP/1.1 200 OK                          //请求行
  Date: Fri, 22 May 2009 06:07:21 GMT 
  Content-Type: text/html; charset=UTF-8   //各种首部字段
                                           //空行（CR+LF）
  <html>                                   //报文主体
        <head></head>
        <body>
              <!--body goes here-->
        </body>
  </html>

请求行（一行）
结构：version status_code status_message
- version
  描述所遵循的HTTP版本。
- status_code
  状态代码有三位数字组成，第一个数字定义了响应的类别，共分五种类别:
  1xx：指示信息--表示接收的请求正在处理
  2xx：成功--表示请求正常处理完毕
  3xx：重定向--要完成请求必须进行更进一步的操作
  4xx：客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现
  5xx：服务器端错误--服务器处理请求出错
  状态码，指明对请求处理的状态，常见的如下。
  - 200：成功。
  - 204：请求处理成功，但没有资源可返回（即浏览器显示的页面无变化）
  - 206：表示客户端进行了范围请求，而服务器成功执行了这部分的GET请求。
  - 301：永久重定向，请求的资源已被分配新的URI。
  - 302：临时重定向，请求的资源已被分配了新的URI，希望用户（本次）能使用新的URI访问。
  - 303：请求对应的资源存在着另一个URI，应使用GET方法定向获取请求的资源。
  - 304：客户端发送附带条件的请求时，资源已找到，但未符合条件请求。304和重定向没有关系。
  - 400：请求不能被服务器理解。
  - 401：发送的请求需要有通过HTTP认证的认证信息。
  - 403：无权访问该资源。
  - 404：不能找到请求的资源。
  - 500：服务器内部错误。
  - 501：服务器不支持请求的方法。
  - 503：服务器暂时处于超负载或正在进行停机维护。
  - 505：服务器不支持请求的版本。
- status_message
  显示和状态码等价英文描述。
各种首部字段
这里只罗列部分。
- Date：表示信息发送的时间。
- Server：Web服务器用来处理请求的软件信息。
- Content-Encoding：Web服务器表明了自己用什么压缩方法压缩对象。
- Content-Length：服务器告知浏览器自己响应的对象长度。
- Content-Type：告知浏览器响应对象类型。
空行（一行）
报文主体（多行）
实际有效数据，通常是HTML格式的文件，该文件被浏览器获取到之后解析呈现在浏览器中。

附一：

各种协议与HTTP协议的关系

附二：

URL和URI区别

URI为统一资源标识符，用字符串标识某一互联网资源，而URL为统一资源定位符，表示资源的地点（互联网上所处的位置），URL是URI的子集。

附三：

HTTP1.0 HTTP 1.1主要区别

长连接

HTTP 1.0需要使用keep-alive参数来告知服务器端要建立一个长连接，而HTTP1.1默认支持长连接。

HTTP是基于TCP/IP协议的，创建一个TCP连接是需要经过三次握手的,有一定的开销，如果每次通讯都要重新建立连接的话，对性能有影响。因此最好能维持一个长连接，可以用个长连接来发多个请求。

节约带宽

HTTP 1.1支持只发送header信息(不带任何body信息)，如果服务器认为客户端有权限请求服务器，则返回100，否则返回401。客户端如果接受到100，才开始把请求body发送到服务器。

这样当服务器返回401的时候，客户端就可以不用发送请求body了，节约了带宽。

另外HTTP还支持传送内容的一部分。这样当客户端已经有一部分的资源后，只需要跟服务器请求另外的部分资源即可。这是支持文件断点续传的基础。

3.HOST域

现在可以web server例如tomat，设置虚拟站点是非常常见的，也即是说，web server上的多个虚拟站点可以共享同一个ip和端口。

HTTP1.0是没有host域的，HTTP1.1才支持这个参数。

附四：

HTTP1.1 HTTP 2.0主要区别

1.多路复用

HTTP2.0使用了多路复用的技术，做到同一个连接并发处理多个请求，而且并发请求的数量比HTTP1.1大了好几个数量级。

当然HTTP1.1也可以多建立几个TCP连接，来支持处理更多并发的请求，但是创建TCP连接本身也是有开销的。

TCP连接有一个预热和保护的过程，先检查数据是否传送成功，一旦成功过，则慢慢加大传输速度。因此对应瞬时并发的连接，服务器的响应就会变慢。所以最好能使用一个建立好的连接，并且这个连接可以支持瞬时并发的请求。

数据压缩

HTTP1.1不支持header数据的压缩，HTTP2.0使用HPACK算法对header的数据进行压缩，这样数据体积小了，在网络上传输就会更快。

服务器推送

意思是说，当我们对支持HTTP2.0的web server请求数据的时候，服务器会顺便把一些客户端需要的资源一起推送到客户端，免得客户端再次创建连接发送请求到服务器端获取。这种方式非常合适加载静态资源。

服务器端推送的这些资源其实存在客户端的某处地方，客户端直接从本地加载这些资源就可以了，不用走网络，速度自然是快很多的。

附五：

GET和POST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.