HTTP连接初探

最新推荐文章于 2024-04-11 19:45:07 发布

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分类专栏：学习心得文章标签： HTTP连接过程 Web

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本文深入探讨了HTTP协议，包括其无状态特性、基于TCP/IP的通讯机制以及HTTP请求和应答格式。详细阐述了HTTP连接的七个步骤，从建立TCP连接到关闭连接，同时还介绍了请求头、响应头和正文的构成。通过对HTTP协议的理解，有助于更好地掌握Web通信的本质。

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什么是HTTP协议

HTTP协议是一套计算机通过网络进行通信的规则。计算机专家设计出HTTP，使HTTP客户（如Web浏览器）能够从HTTP服务器(Web服务器)请求信息和服务。
HTTP是一种无状态的协议，无状态是指Web浏览器和Web服务器之间的连接不是长久的连接，这说明浏览器向服务器发送一个请求后，服务器给予回应后便会立刻关闭，这个连接随之断开，在服务器端不保留连接的有关信息，可以理解发一次请求就建立一次连接，收到应答便会立刻断开。HTTP连接基于TCP/IP协议，在TCP连接建立成功后才进行数据的传输，由于HTTP是无状态的，可以认为保证数据的收发准确都是靠TCP这套传输机制进行保障的。
总结来说：HTTP遵循请求/应答模型(Request/Response)，HTTP连接是一整套连接的过程，而不是某一个步骤。

HTTP传输的类型

HTTP使用内容类型，是指Web服务器向Web浏览器返回的文件都有与之相关的类型。所有这些类型在MIME　Internet邮件协议上模型化，即Web服务器告诉Web浏览器该文件所具有的种类，是HTML文档、GIF格式图像、声音文件还是独立的应用程序。大多数Web浏览器都拥有一系列的可配置的辅助应用程序，它们告诉浏览器应该如何处理Web服务器发送过来的各种内容类型。收发过程中始终是指定文件类型进行收发，不会超出以上范围。

HTTP的通讯机制

上文提到，HTTP是基于TCP/IP协议进行传输的，但是TCP/IP并不是全部，一次完整的HTTP通讯应包含一下七个步骤：
1）建立TCP连接
在HTTP工作开始之前，Web浏览器首先要通过网络与Web服务器建立连接，该连接是通过TCP来完成的，该协议与IP协议共同建立了一个面向连接的，安全可靠的网络链接方式，即著名的TCP/IP协议族，HTTP是比TCP更高层次的应用层协议，根据规则，只有低层协议建立之后才能，才能进行更层协议的连接，因此，首先要建立TCP连接，一般TCP连接的端口号是80，HTTP传输数据依赖下层协议，所以使用了TCP(为什么不使用UDP因为UPD不可靠，无连接，无法保证浏览器与服务器真正连接成功)
（2）Web浏览器向Web服务器发送请求命令
一旦建立了TCP连接，Web浏览器就会向Web服务器发送请求命令
例如：GET/sample/hello.jsp HTTP/1.1
这里表示：使用GET的方法，/sample/hello.jsp是URI，这个文件，HTTP的版本是1.1
（3）Web浏览器发送请求头信息
浏览器发送其请求命令之后，还要以头信息的形式向Web服务器发送一些别的信息(或者说浏览器自己的信息),之后浏览器发送了一空白行来通知服务器，它已经结束了该头信息的发送，所以在TCP连接成功后并不是直接进行数据的传送，还要发送头部信息，头部信息一般由HTTP版本号，Connection标记位，浏览器的字符集，浏览器的编码方法，浏览器的语言等。

请求格式分为三段，发送分别是请求方法，请求头和请求正文，对应七步中的(2)(3)(6)

（4）Web服务器应答
客户机向服务器发出请求后，服务器会客户机回送应答，
HTTP/1.1 200 OK
应答的第一部分是协议的版本号和应答状态码，这里是回复浏览器是正常的状态码200
（5）Web服务器发送应答头信息
请求头信息是浏览器在发送请求时附带的自身信息，Web服务器也会在收到请求头信息后回发给浏览器自己的信息，其中包括Web服务器遵循的缓存机制，Connection标记位，Web服务器使用了何种压缩方法，服务器响应的对象语言等一系列服务器的自身信息。
（6）Web服务器向浏览器发送数据
Web服务器向浏览器发送头信息后，它会发送一个空白行来表示头信息的发送到此为结束，接着，它就以Content-Type应答头信息所描述的格式发送用户所请求的实际数据
（7）Web服务器关闭TCP连接
一般情况下，一旦Web服务器向浏览器发送了请求数据，它就要关闭TCP连接，如果浏览器或者服务器在其头信息中，Connection标记位是keep-alive时
TCP连接在发送后将仍然保持打开状态，于是，浏览器可以继续通过相同的连接发送请求。保持连接节省了为每个请求建立新连接所需的时间，还节约了网络带宽。

HTTP的请求格式和应答格式

接下来分别介绍HTTP请求格式和HTTP应答格式。
请求格式分为三个部分：
l 请求方法URI协议/版本
l 请求头(Request Header)
l 请求正文

分别对应上述七个步骤的(2)(3)(6)
给出一个例子：

GET/sample.jspHTTP/1.1
Accept:image/gif.image/jpeg,*/*
Accept-Language:zh-cn
Connection:Keep-Alive
Host:localhost
User-Agent:Mozila/4.0(compatible;MSIE5.01;Window NT5.0)
Accept-Encoding:gzip,deflate
 
username=jinqiao&password=1234

这里的请求头部和请求正文用一个空行隔开，是双方的一种约定，表示头部信息已经发送完毕，之后发送的便是数据正文。
（1）请求方法URI协议/版本
请求的第一行是“方法URL议/版本”：GET/sample.jsp HTTP/1.1
以上代码中“GET”代表请求方法，“/sample.jsp”表示URI，“HTTP/1.1代表协议和协议的版本。
根据HTTP标准，HTTP请求可以使用多种请求方法。例如：HTTP1.1支持7种请求方法：GET、POST、HEAD、OPTIONS、PUT、DELETE和TARCE。在Internet应用中，最常用的方法是GET和POST。
URL完整地指定了要访问的网络资源，通常只要给出相对于服务器的根目录的相对目录即可
根目录的一般表示方法是“/”，更加具体的来说URL就是服务器上的一部分资源，一个路径指向访问的资源的具体位置。
（2）请求头(Request Header)
请求头包含许多有关的客户端环境和请求正文的有用信息。例如，请求头可以声明浏览器所用的语言，请求正文的长度等。
Accept:image/gif.image/jpeg./
Accept-Language:zh-cn
Connection:Keep-Alive
Host:localhost
User-Agent:Mozila/4.0(compatible:MSIE5.01:Windows NT5.0)
Accept-Encoding:gzip,deflate.
（3）请求正文
请求头和请求正文之间是一个空行，这个行非常重要，它表示请求头已经结束，接下来的是请求正文。请求正文中可以包含客户提交的查询字符串信息：
username=jinqiao&password=1234
在以上的例子的HTTP请求中，请求的正文只有一行内容。当然，在实际应用中，HTTP请求正文可以包含更多的内容。
应答格式也分为三个部分
l　协议状态版本代码描述
l　响应头(Response Header)
l　响应正文

三个部分对应于上述七个步骤的(4)(5)(6)

给出一个例子：
响应正文和响应头之间也是使用一个空行隔开

HTTP/1.1 200 OK
Server:Apache Tomcat/5.0.12
Date:Mon,6Oct2003 13:23:42 GMT
Content-Length:112
 
<html>
<head>
<title>HTTP响应示例<title>
</head>
<body>
Hello HTTP!
</body>
</html>

七步中的第四步：HTTP/1.1 200 OK 给浏览器发送应答，内容是使用的HTTP协议版本和应答状态码，200表示服务器成功处理浏览器的请求
响应头部是七步中的第五步：服务器回发给浏览器自身的状态和相关信息，例如遵循的编码格式，服务器的时间，Content-Type的对象类型(例如text/html，jpg/html)，对象长度等等有用的信息。
响应正文不必多说，返回给浏览器应答的HTML页面，也就是浏览器最终看到的效果。