关于HTTP协议学习（一）

一，目录结构

• B/S 结构定义
• URI (统一资源标志符)
• HTTP 协议
• HTTP 请求报文
• HTTP 响应报文
• HTTP Methods
• HTTP Status Code

二，B/S，C/S 结构定义

 　 1. B/S的概念：

　　  B/S（Brower/Server,即浏览器/服务器模式）模式又称B/S结构，是Web兴起后的一种网络结构模式。Web浏览器是客户端最主要的应用软件（就像我们手机端安装的QQ浏览器，UC浏览器，以及电脑安装的IE浏览器，谷歌浏览器等）。这种模式统一了客户端，将系统功能实现的核心部分集中到服务器上，简化了系统的开发、维护和使用；
        客户机上只需要安装一个浏览器，服务器上安装SQL Server, Oracle, MySql等数据库；浏览器通过Web Server同数据库进行数据交互。　   

　　2. C/S的概念：       

　　C/S架构软件（Client/Server，即客户机/服务器模式）分为客户机和服务器两层：第一层是在客户机系统上结合了表示与业务逻辑，第二层是通过网络结合了数据库服务器。简单的说就是第一层是用户表示层，第二层是数据库层。客户端和服务器直接相连，这两个组成部分都承担着重要的角色。
       
　　备注：我们把响应服务的计算机称为服务器，接受请求服务的计算机成为客户机【也叫工作站（workstations)】。

　     

　　3. B/S工作原理

     　  B/S架构采取浏览器请求，服务器响应的工作模式。

      　用户可以通过浏览器去访问Internet上由Web服务器产生的文本、数据、图片、动画、视频点播和声音等信息；

         而每一个Web服务器又可以通过各种方式与数据库服务器连接，大量的数据实际存放在数据库服务器中；

         从Web服务器上下载程序到本地来执行，在下载过程中若遇到与数据库有关的指令，由Web服务器交给数据库服务器来解释执行，并返回给Web服务器，Web服务器又返回给用户。在这种结构中，将许许多多的网连接到一块，形成一个巨大的网，即全球网。而各个企业可以在此结构的基础上建立自己的Internet。

         一张图看懂B/S架构工作原理：

                        

        工作流程：

        1. 客户端发送请求：     用户在客户端【浏览器页面】提交表单操作，向服务器发送请求，等待服务器响应；

        2. 服务器端处理请求： 服务器端接收并处理请求，应用服务器端通常使用服务器端技术，如JSP等，对请求进行数据处理，并产生响应；

        3. 服务器端发送响应： 服务器端把用户请求的数据（网页文件、图片、声音等等）返回给浏览器。

        4. 浏览器解释执行HTML文件，呈现用户界面。

        ♦ 浏览器：

           是阅读和浏览Web的工具，它是通过B/S方式与Web服务器交互信息的。

           一般情况下，浏览器就是客户端，它要求服务器把指定信息传送过来，然后通过浏览器把信息显示在屏幕上。

           浏览器实际上是一种允许用户浏览Web信息的软件，只不过这些信息是由Web服务器发送出来的。

        ♦ 服务器：        

           服务器（Server），它既是计算机硬件的称谓，有时又是计算机服务端软件的称谓，用户应该区分开它们，主要就是从语境上去区分。

           （1）、服务器是一种计算机硬件：服务器应该算是一种高性能的计算机，它作为网络的节点，存储、处理网络上的数据、信息，因此也被称为网络的灵魂。 

           （2）、服务器是一种计算机软件：一般IIS服务器、Java服务器、.NET服务器等名词，一般都是指一种计算机软件。当用户使用计算机上网时，其实是访问服务器硬件。但 是，这个服务器硬件上安装了服务器软件，例如IIS服务器、Java服务器、.NET服务器，它们负责接收用户的访问请求，并根据请求经过计算将数据返回给用户的客户端（浏览器）。

             服务器软件分为两类：一类是Web服务器；另一类是应用程序服务器（简称为App Server）。IIS服务器和Apache是最常用的Web服务器软件；Java服务器、.NET服务器、PHP服务器是最常用的应用程序服务器软件。

           （3）、Web服务器：Web服务器实际上是一种连接在Internet上的计算机软件。它负责Web浏览器提交的文本请求。

         ♦ Web应用程序:

           最简单的Web应用程序其实就是一些HTML文件和其它的一些资源文件组成的集合。

           Web站点则可以包含多个Web应用程序。它们位于Internet上的一个服务器中，一个Web站点其实就对应着一个网络服务器（Web服务器）.

三，URI (统一资源标志符)，URL(统一资源定位符)

　　URI:在电脑术语中，统一资源标识符（英语：Uniform Resource Identifier，或URI)是一个用于标识某一互联网资源名称的字符串。 该种标识允许用户对网络中（一般指万维网）的资源通过特定的协议进行交互操作。URI的最常见的形式是统一资源定位符（URL），经常指定为非正式的网址。更罕见的用法是统一资源名称（URN），其目的是通过提供一种途径。用于在特定的命名空间资源的标识 。

URI文法由URI协议名（例如“http”，“ftp”，“mailto”或“file”），一个冒号，和协议对应的内容所构成。特定的协议定义了协议内容的语法和语义，而所有的协议都必须遵循一定的URI文法通用规则，亦即为某些专门目的保留部分特殊字符。—— 维基百科

下面展示了 URI 例子及它们的组成部分：

                  　　　　　　　　　　          权限                 路径
         　　　　　　　　　　    ┌───────────────┴───────────────┐┌───┴────┐
     　　　　　　　　　　  abc://username:[email protected]:123/path/data?key=value&key2=value2#fragid1
  　　　　　　　　　　     └┬┘   └───────┬───────┘ └────┬────┘ └┬┘           └─────────┬─────────┘ └──┬──┘
 　　　　　　　　　　      协议        用户信息         主机名    端口                  查询参数          片段

　　URL:（Uniform Resource Locator）是统一资源定位符的简称，有时候也被俗称为网页地址（网址），如同是网络上的门牌，是因特网上标准的资源的地址

                  　　　　　　　　　　                    路径
         　　　　　　　　　　                          ┌───┴────┐
     　　　　　　　　　　  scheme://www.cnblogs.com:123/path/data?key=value&key2=value2#fragid1
  　　　　　　　　　　       └┬┘   └───────┬───────┘└┬┘           └─────────┬─────────┘ └──┬──┘
 　　　　　　　　　　        协议        主机名       端口                  查询参数          片段

通用的格式：scheme://host[:port#]/path/…/[?query-string][#anchor]

名称	功能
scheme（协议部分）	访问服务器以获取资源时要使用哪种协议，比如，http，https 和 FTP 等，
host （域名部分）	HTTP 服务器的 IP 地址或域名
port#（端口部分）	HTTP 服务器的默认端口是 80，这种情况下端口号可以省略，如果使用了别的端口，必须指明，例如www.cnblogs.com：8080
path （虚拟目录部分）	访问资源的路径，从域名后的第一个“/”开始到最后一个“/”为止，是虚拟目录部分。虚拟目录也不是一个URL必须的部分
query-string（参数部分）	发给 http 服务器的数据，从“？”开始到“#”为止之间的部分为参数部分，又称搜索部分、查询部分。本例中的参数部分为“key=value&key2=value2 ”。参数可以允许有多个参数，参数与参数之间用“&”作为分隔符。
anchor	锚， 从“#”开始到最后，都是锚部分。本例中的锚部分是“fragid1”。锚部分也不是一个URL必须的部分

四，HTTP 协议

超文本传输协议（英文：HyperText Transfer Protocol，缩写：HTTP）是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。设计HTTP最初的目的是为了提供一种发布和接收HTML页面的方法。通过HTTP或者HTTPS协议请求的资源由统一资源标识符（Uniform Resource Identifiers，URI）来标识。—— 维基百科

　　HTTP 协议是基于请求与相应，具体如下图所示：

(图片资源来源于网络)

　 HTTP 协议主要特点

• 简单快速：当客户端向服务器端发送请求时，只是简单的填写请求路径和请求方法即可，然后就可以通过浏览器或其他方式将该请求发送就行了
• 灵活：HTTP 协议允许客户端和服务器端传输任意类型任意格式的数据对象
• 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。(当今多数服务器支持Keep-Alive功能，使用服务器支持长连接，解决无连接的问题)
• 无状态：无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力，服务器不知道客户端是什么状态。即客户端发送HTTP请求后，服务器根据请求，会给我们发送数据，发送完后，不会记录信息。(使用 cookie 机制可以保持 session，解决无状态的问题)

 

五，HTTP 请求报文

　　HTTP 请求报文由请求行、请求头、空行 和 请求体(请求数据) 4 个部分组成，如下图所示：

(图片资源来源于网络)

　　请求报文示例

/**第一部分：请求行**/
GET / HTTP/1.1 
/**第二部分：请求体**/
Host: www.baidu.com
Connection: keep-alive
Cache-Control: max-age=0
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_12_3) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/57.0.2987.110 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8
Accept-Encoding: gzip, deflate, sdch, br
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,en;q=0.6,id;q=0.4
Cookie: PSTM=1490844191; BIDUPSID=2145FF54639208435F60E1E165379255; BAIDUID=CFA344942EE2E0EE081D8B13B5C847F9:FG=1;
/**第三部分：空行**/

/**第四部分：请求体**/
name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley

　（1）请求行（用来说明请求类型,要访问的资源以及所使用的HTTP版本.）

　　　   请求行由请求方法、URL 和 HTTP 协议版本组成，它们之间用空格分开。

　（2）请求头（紧接着请求行（即第一行）之后的部分，用来说明服务器要使用的附加信息）

　　      请求头由 key-value 对组成，每行一对，key (键) 和 value (值)用英文冒号 : 分隔。请求头通知服务器有关于客户端请求的信息，典型的请求头有：

• User-Agent：用户代理信息 - Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_12_3) AppleWebKit/537.36 ...
• Accept：客户端可识别的内容类型列表 - text/html,application/xhtml+xml,application/xml
• Accept-Language：客户端可接受的自然语言 - zh-CN,zh;q=0.8,en;q=0.6,id;q=0.4
• Accept-Encoding：客户端可接受的编码压缩格式 - gzip, deflate, sdch, br
• Host：请求的主机名，允许多个域名同处一个IP地址，即虚拟主机 - www.baidu.com
• connection：连接方式
  • close：告诉WEB服务器或代理服务器，在完成本次请求的响应后，断开连接
  • keep-alive：告诉WEB服务器或代理服务器。在完成本次请求的响应后，保持连接，以等待后续请求
• Cookie：存储于客户端扩展字段，向同一域名的服务端发送属于该域的cookie - PSTM=1490844191; BIDUPSID=2145FF54639208435F60E1E165379255;

　（3）空行（请求头部后面的空行是必须的）

　　　　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。

　（4）请求体（请求数据也叫主体，可以添加任意的其他数据）

　　      请求数据不在 GET 方法中使用，而是在 POST 方法中使用。与请求数据相关的最常使用的请求头是 Content-Type和 Content-Length。

六，HTTP 响应报文

　　HTTP响应报文由状态行、响应头、空行和响应体4 个部分组成，如下图所示：

(图片资源来源于网络)

　　响应报文示例

/**状态行**/
HTTP/1.1 200 OK
/**响应头**/
Server: bfe/1.0.8.18
Date: Thu, 30 Mar 2017 12:28:00 GMT
Content-Type: text/html; charset=utf-8
Connection: keep-alive
Cache-Control: private
Expires: Thu, 30 Mar 2017 12:27:43 GMT
Set-Cookie: BDSVRTM=0; path=/
/**空行**/

/**响应体**/
　<!DOCTYPE html>
<!--STATUS OK-->
<html>
<head>
<meta http-equiv="content-type" content="text/html;charset=utf-8">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=Edge">
<link rel="icon" sizes="any" mask href="//www.baidu.com/img/baidu.svg">
<title>百度一下，你就知道</title>
</head>
<body>
...
</body>
</html>

（1）状态行（由HTTP协议版本号， 状态码， 状态消息 三部分组成）

　　　状态行格式： HTTP-Version Status-Code Reason-Phrase CRLF

• HTTP-Version - HTTP 协议版本
• Status-Code - 状态码
• Reason-Phrase - 状态码描述
• CRLF - 回车/换行符

（2）响应头（消息报头，用来说明客户端要使用的一些附加信息）

　　响应头由 key-value 对组成，每行一对，key (键) 和 value (值)用英文冒号 : 分隔。响应头域允许服务器传递不能放在状态行的附加信息，这些域主要描述服务器的信息和Request-URI进一步的信息，典型的响应头有：

• Server：包含处理请求的原始服务器的软件信息
• Date：服务器日期
• Content-Type：返回的资源类型 (MIME)
• Connection：连接方式
  • close：连接已经关闭
  • keep-alive：连接已保持，在等待本次连接的后续请求
• Cache-Control：缓存控制
• Expires：设置过期时间
• Set-Cookie：设置 Cookie 信息

（3）空行（空行，消息报头后面的空行是必须的）

　　最后一个响应头之后是一个空行，发送回车符和换行符，通知浏览器以下不再有响应头。

（4）响应体（响应正文，服务器返回给客户端的文本信息）

　　服务器返回给浏览器的响应信息，下面是百度首页的响应体片段：

<!DOCTYPE html>
<!--STATUS OK-->
<html>
<head>
    <meta http-equiv="content-type" content="text/html;charset=utf-8">
    <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=Edge">
    <link rel="icon" sizes="any" mask href="//www.baidu.com/img/baidu.svg">
    <title>百度一下，你就知道</title>
</head>
<body>
  ...
</body>
</html>

七，HTTP Methods

　　HTTP 协议的请求方法有：GET、POST、HEAD、PUT、DELETE、OPTIONS、TRACE、CONNECT、PATCH、HEAD

　　HTTP 常用的请求方法：

• GET - 获取资源，使用 URL 方式传递参数，大小为 2KB
  • http://www.example.com/users - 获取所有用户
• POST - 传输资源，HTTP Body, 大小默认8M
  • http://www.example.com/users/a-unique-id - 新增用户
• PUT - 资源更新
  • http://www.example.com/users/a-unique-id - 更新用户
• DELETE - 删除资源
  • http://www.example.com/users/a-unique-id - 删除用户

八,HTTP Status Code

　　状态代码由三位数字组成，第一个数字定义了响应的类别，且有五种可能取值：

• 1xx：指示信息 – 表示请求已接收，继续处理
• 2xx：成功 – 表示请求已被成功接收
• 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：服务器错误 – 服务器未能实现合法的请求

常见状态代码、状态描述的说明如下：

• 200 OK：客户端请求成功
• 204 No Content：没有新文档，浏览器应该继续显示原来的文档
• 206 Partial Content：客户发送了一个带有Range头的GET请求，服务器完成了它
• 301 Moved Permanently：所请求的页面已经转移至新的url
• 302 Found：所请求的页面已经临时转移至新的url
• 304 Not Modified：客户端有缓冲的文档并发出了一个条件性的请求，服务器告诉客户，原来缓冲的文档还可以继续使用。
• 400 Bad Request：客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解
• 401 Unauthorized：请求未经授权，这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用
• 403 Forbidden：对被请求页面的访问被禁止
• 404 Not Found：请求资源不存在
• 500 Internal Server Error：服务器发生不可预期的错误
• 503 Server Unavailable：请求未完成，服务器临时过载或当机，一段时间后可能恢复正常