HTTP协议

最新推荐文章于 2024-09-07 17:16:29 发布

YYin0914

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1、在万维网中，资源（网页，图片，音频等）都是使用“统一资源定位符”（URL）来进行标识的。这些资源是通过超文本传输协议（HTTP协议）传送到客户端的。而用户只需要点击链接来获取该资源。

2、 HTTP协议是应用层的一种协议（超文本传输协议），表示了web客户端与服务器端双方之间传送数据的格式和解析数据的格式。HTTP请求定义了客户端如何向服务器端请求万维网文档，以及服务器端如何将万维网文档传输给客户端。

3、HTTP协议是面向事务的应用层协议，它规定了在浏览器和服务器之间请求和响应的格式和规则，是基于客户端/服务端（C/S）的架构模型，通过可靠的连接来交换信息，是一个无状态的请求/响应协议。

4、

约定的内容包括：

客户端与服务器之间有哪些信息需要进行交互
如何将交互的信息组织成为字符串（进行序列化的过程）
如何将字符串信息解析成结构化的信息

1、特点：

HTTP协议是无连接的：是指使用HTTP协议进行数据和信息的传输前，不需要建立HTTP连接，而是建立TCP连接，使用TCP连接来保证可靠性的传输。无连接指的是不建立HTTP连接。

针对HTTP无连接，人们设计出了非持久连接和持久连接。

（1）当客户端/服务器的交互运行于TCP协议之上时，应用程序的每个请求/响应对是由一个单独的TCP连接时，即客户端每请求一次服务器端，服务器端对该请求进行响应完，就立即断开连接。该连接是非持久连接。

（2）而当应用程序的每个请求/响应对是由相同的TCP连接时，即客户端和服务器端完成一次响应和请求后，仍然保持连接，等待后续的客户端对服务器的响应，所有的请求和响应都是基于该条连接进行的，该连接是持久连接。

持久连接（HTTP/1.1版本）支持。

HTTP协议是无状态的，无状态是指协议对于事物处理没有记忆能力，没有办法区分每次请求的不同之处。可能会导致每次传送的数据量增大。但这种情况也保证了服务器端支持高并发的响应请求。
支持客户/服务器模式
简单/快速
灵活

2、HTTP报文的结构

HTTP是面向文本的，报文中的每个字段都是ASCII码串，其报文又分为请求报文和响应报文。

请求报文：由客户端发往服务器端，发送的请求报文
响应报文：由服务器端发往客户端，发送的响应报文
两种报文的区别：开始行是不同的。请求报文的开始行叫做请求行，响应报文的开始行叫做状态行

HTTP请求报文：方法、资源的URL、HTTP版本（常用的方法包括：POST方法、GET方法、HEAD方法、CONNECT方法）

GET方法：请求读取URL标识的信息
HEAD方法：请求读取URL标志信息的首部
POST方法：给服务器添加信息
CONNECT方法：用于代理服务器

下面是请求报文的实例：

POST http://128.304.0.25/login HTTP/1.1
Host: 128.304.0.25
Connection: keep-alive
Content-Length: 27
Origin: http://123.207.58.25
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/66.0.3359.139 Safari/537.36
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Accept: */*
Referer: http://123.207.58.25/
Accept-Encoding: gzip, deflate
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9
Cookie: PHPSESSID=b52hc1l3dddvm61i1cvkkmif93

name=775&passwd=18700798311

（1）首行为：方法+url+版本

POST方法（请求资源），GET方法（获取资源）、DELETE方法（请求服务器删除指定的资源）
url：网址是128.304.0.25
版本：HTTP/1.1

（2）Header（请求的属性）

是以冒号加空格分隔的键值对，而且每组属性各占一行，结束的标志为一个空行

Host属性表示主机名
Connection属性表示连接的属性，keep-alive（持久连接）
Content-Length属性：Body部分的长度
Content-Type：指定body部分的格式
Refer：当前页面是从哪个页面跳转过来的
Cookie：用于保存用户提交的身份信息等。当我们登录网站时，第一次登陆之后，本地将我们的信息提交给服务器，本地的cookie就会将服务器返回的信息存储下来，下次我们再请求连接时，就不需要再重复上述的操作了。cookie属性的大小上限为4k,当我们登录淘宝网时，cookie会保存我们的身份信息。

（3）Body部分

Header后面紧接着Body部分，多数情况下为HTML格式的信息。

3、HTTP响应报文

HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx
Date: Sat, 30 Jun 2018 10:45:42 GMT
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Connection: keep-alive
Vary: Accept-Encoding
Vary: Accept-Encoding
X-Powered-By: PHP/5.4.45
Expires: Thu, 19 Nov 1981 08:52:00 GMT
Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate, post-check=0, pre-check=0
Pragma: no-cache
Set-Cookie: PHPSESSID=b52hc1l3dddvm61i1cvkkmif93; expires=Sat, 30-Jun-2018 16:45:42 GMT; path=/
Set-Cookie: loginStatus=yes; expires=Sat, 30-Jun-2018 16:45:42 GMT; path=/
Content-Length: 27

（1）首行：版本号+状态码+状态码解释

状态码的分类：https://mp.youkuaiyun.com/postedit/87565202（见之前写的一篇博客）

（2）Header部分

Set-Cookie：从请求报文中所获得的一些属性来设置该属性，再给客户端发送响应时，就会将其发送回去

（3）Body部分：

报文的内容，通常以HTML的形式展示

下面该程序，模拟HTTP服务器

基于TCP服务器端的整个流程：socket->bind->listen->accept->send/recv->closesocket

僵尸进程：子进程执行exit()后，代码执行部分其实已经结束执行了，系统的资源也已归还给系统了，但是其进程的进程控制块（PCB）仍驻留在内存中，因为PCB是进程存在的唯一标志，里面有PID等信息，并没有消亡，因此这样的进程称为僵尸进程

孤儿进程：父进程结束（异常结束），未能及时收回子进程，子进程仍在运行，这样的进程称为孤儿进程。在Linx系统中，孤儿进程一般会被init进程所收养，成为init进程的子进程，由init进程来做善后的处理，所以她不会像僵尸进程一样无人问津，但是大量存在会有危害。init进程是pid=1的进程，因此又叫做1号进程

#include<stdio.h>                                                                                                                     
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<stdlib.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<unistd.h>
#include<string.h>
//处理连接的请求响应,addr是存放IPv4型的结构体

int main(int argc,char * argv[])
{
  //判断命令行参数是否合法
  if(argc != 3)
  {
    printf("Usage: ./server [IP] [Port]\n");
    return 1;
  }

   
  struct sockaddr_in addr;//定义结构体addr存放IPv4类型的套接字的相关信息
  addr.sin_family = AF_INET;
  addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);//IP地址
  addr.sin_port = htons(atoi(argv[2]));//端口号

  socklen_t  addr_len = sizeof(addr);
  
  int fd = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);//使用socket函数打开网卡文件，创建套接字

  //绑定IP和端口号
  int bind_ret = bind(fd,(struct sockaddr *)&addr,addr_len);
  if(bind_ret < 0)
  {
    perror("bind");
    return 2;
  }

  //使服务器处于监听状态，接收客户端的请求
  if(listen(fd,5) < 0 )
  {
    perror("listen");
    return 3;
  }

  //服务器开始进行循环，不断地接收来自客户端的请求
  while(1)
  {
    //服务器接收连接请求，使用accept函数接受连接，该函数返回客户端网卡文件的文件描述符
    int new_socket = accept(fd ,(struct sockaddr *)&addr,&addr_len);
    if(new_socket < 0)
    {
        perror("accept");
        continue;
    }

    pid_t pid = fork();//使用fork()函数创建进程
    if(pid < 0)//创建进程失败
    {
        perror("fork");
        return 4;
    }
    if(pid == 0)//fork成功，返回值为0的为子进程
    {
         //子进程不用监听socket ,所以可以直接将网卡文件关闭
         close(fd);
         pid_t id = fork();//子进程中使用fork函数创建进程
         if(id < 0)
        {
         perror("fork");
         return 5;
        }
         if(id > 0)
        {//二代子进程，即新fork()后的父进程，其下还有一个子进程
         //为一个已经建立好连接的用户提供服务
         
           char read_buf[1024 * 10] = {0};//开辟10k的缓冲区，存放从客户端读取到的请求
           char buf[1024 * 10] = {0};//开辟10k缓冲区,进行初始化
           while(1)
           {
            //读取客户端的请求，使用read函数()，new_socket是客户端网卡文件的文件描述符，读取失败时返回-1
           if((read(new_socket ,read_buf ,sizeof(read_buf)-1))<0)
           {
                perror("read");
            }
           else
          {
             printf("%s",read_buf);//读取成功时，输出读取到的内容（客户端发送的请求内容）
             printf("********************************\n");
           }
          //现在不关心客户端发送的请求的内容，因此只要按照http响应报文格式回复过去就可以
          const char * body = "<html>\n<h1>hello world</h1>\n</html>";//Body部分内容，显示到网页上的信息
          const char * first_line = "HTTP/1.1 200 OK";
          const char * header_content_type = "Content-Type: text.html;charset=UTF-8";
          //构造http响应报文，sprintf函数是打印到buf中，而printf函数则是打印到屏幕上，属性内容之间使用\n隔开
          sprintf(buf,"%s\n%s\nContent-Length: %lu\n\n%s",first_line,header_content_type,strlen(body),body);
          write(new_socket,buf,strlen(buf)); //将构造好的响应报文写到客户端的网卡文件中
          }

         close(new_socket);
         exit(0);    
        }
        else
        { //一代子进程，新fork（）后的子进程
          //一代子进程直接退出，使二代子进程成为孤儿进程
          //被一号进程收养，避免成为僵尸进程，造成内存泄漏
          //并且直接退出，此处可以不用手动关闭文件
          exit(0);
        }
    }
 else
    {//父进程,pid>0,返回的是子进程的进程号
      //在父进程的执行逻辑中，不用new_socket 必须要将其关闭
      //因为父进程是一直在执行中，为了防止文件描述符泄漏
        close(new_socket);
        waitpid(pid,NULL,0);//等待子进程的终止
     }
  }
  close(fd);
}