HTTP协议详解

http协议解决的问题

不同的浏览器发送的信息相同，但是数据格式不同，服务器就要根据不同浏览器的格式来返回，程序员的工作量就很大，不同浏览器就需要不同的服务器响应。为了方便简单的实现不同服务器和不同浏览器之间进行数据交换，规范浏览器和服务器数据交互格式，就可以忽略不同浏览器和不同服务器的差异。

简介

HTTP协议是Hyper Text Transfer Protocol（超文本传输协议）的缩写,是用于从万维网（WWW:World Wide Web ）服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。
HTTP是一个基于TCP/IP通信协议来传递数据（HTML 文件, 图片文件, 查询结果等）。
HTTP是一个属于应用层的面向对象的协议，由于其简捷、快速的方式，适用于分布式超媒体信息系统。

主要特点

• 快速简单：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快。
• 灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。使用键值对来进行数据传输。
• 无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求，并不是不建立连接。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。如果还需要进行数据传输，就还需要再进行连接的建立，引起资源的浪费。
• 无状态：无状态协议对事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。
  HTTP1.1版本后支持可持续的连接，连接不会立刻关闭，一段时间后没有响应就会关闭连接。

HTTP交互流程

• 浏览器与服务器建立连接
• 浏览器发送请求数据到服务器（HTTP协议）
• 服务器接收请求后进行处理，返回处理结果响应浏览器。（HTTP协议）
• 关闭浏览器与服务器之间的连接（HTTP1.1不会立即关闭）

URI

HTTP使用统一资源标识符（Uniform Resource Identifiers, URI）来传输数据和建立连接。URL是一种特殊类型的URI，包含了用于查找某个资源的足够的信息

URL,全称是UniformResourceLocator, 中文叫统一资源定位符,是互联网上用来标识某一处资源的地址。以下面这个URL为例，介绍下普通URL的各部分组成：

http://www.aspxfans.com:8080/news/index.asp?boardID=5&ID=24618&page=1#name
从上面的URL可以看出，一个完整的URL包括以下几部分：

1. 协议部分：该URL的协议部分为“http：”，这代表网页使用的是HTTP协议。在Internet中可以使用多种协议，其他协议如下：
   　　http——超文本传输协议资源 　　
   　　https——用安全套接字层传送的超文本传输协议 　　
   　　ftp——文件传输协议
   　　mailto——电子邮件地址 　　
   　　ldap——轻型目录访问协议搜索 　　
   　　file——当地电脑或网上分享的文件
   　　news——Usenet新闻组 　　
   　　gopher——Gopher协议 　　
   　　telnet——Telnet协议
2. 域名部分：该URL的域名部分为“www.aspxfans.com”。一个URL中，也可以使用IP地址作为域名使用。
3. 端口部分：跟在域名后面的是端口，域名和端口之间使用“:”作为分隔符。端口不是一个URL必须的部分，如果省略端口部分，将采用默认端口。
4. 虚拟目录部分：从域名后的第一个“/”开始到最后一个“/”为止，是虚拟目录部分。虚拟目录不是一个URL必须的部分。
5. 文件名部分：从域名后的最后一个“/”开始到“？”为止，是文件名部分，如果没有“?”,则是从域名后的最后一个“/”开始到“#”为止，是文件部分，如果没有“？”和“#”，那么从域名后的最后一个“/”开始到结束，都是文件名部分。文件名部分不是一个URL必须的部分，如果省略该部分，则使用默认的文件名
6. 锚部分：从“#”开始到最后，都是锚部分。锚部分不是一个URL必须的部分，锚点，后台一般不用管，前端用来做页面的定位的。
7. 参数部分：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。参数可以允许有多个参数，参数与参数之间用“&”作为分隔符。

URL中所有的字符都是ASCII字符集，如果出现非ASCII字符集，比如中文，浏览器会先进行编码再进行传输。

http请求消息request格式

客户端向服务器发送一段消息格式：组成部分为请求行，请求头部、空格和请求书数据组成。请求数据非必须。
请求行：请求方法、请求地址（url）、http协议版本。
请求头部：消息报头、一般用来说明客户端要使用的一些附加信息。
空行：请求头部后面的空行是必须的即使第四部分的请求数据为空，也必须有空行。

关于请求行与请求头部的命名，即有将请求方法等信息的部分叫做请求头，中间部分叫做请求行。不用过于研究命名问题，知道其内部传递什么信息即可。

HTTP响应消息格式

一般情况下服务器接收并处理客户端发过来的请求后会返回一个HTTP的响应消息。

HTTP响应也由四个部分组成，分别是：状态行（响应行）、消息报头（响应头）、空行和响应正文（响应实体）。
响应行：HTTP协议版本 状态码 状态消息
响应头：客户端使用的附加信息，包括编码格式，数据大小类型，响应时间等
空行：响应头和响应实体之间必须的
响应实体：正文，服务器返回给浏览器的信息

Bdpagetype: 2
Bdqid: 0xa47130850003ba12
Cache-Control: private
Connection: Keep-Alive
Content-Encoding: gzip
Content-Type: text/html;charset=utf-8
Date: Wed, 01 May 2019 11:24:16 GMT
Expires: Wed, 01 May 2019 11:24:16 GMT

HTTP之状态码

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–表示请求已接收，继续处理
2xx：成功–表示请求已被成功接收、理解、接受
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–服务器未能实现合法的请求
常见状态码：

200 OK                        //客户端请求成功
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                 //服务器收到请求，但是拒绝提供服务
404 Not Found                 //请求资源不存在，eg：输入了错误的URL
500 Internal Server Error     //服务器发生不可预期的错误
503 Server Unavailable        //服务器当前不能处理客户端的请求，一段时间后可能恢复正常

HTTP请求方法

根据HTTP标准，HTTP请求可以使用多种请求方法。
HTTP1.0定义了三种请求方法： GET, POST 和 HEAD方法。
HTTP1.1新增了五种请求方法：OPTIONS, PUT, DELETE, TRACE 和 CONNECT 方法。

GET 请求指定的页面信息，并返回实体主体。
HEAD 类似于get请求，只不过返回的响应中没有具体的内容，用于获取报头
POST 向指定资源提交数据进行处理请求（例如提交表单或者上传文件）。数据被包含在请求体中。POST请求可能会导致新的资源的建立和/或已有资源的修改。
PUT 从客户端向服务器传送的数据取代指定的文档的内容。
DELETE 请求服务器删除指定的页面。
CONNECT HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器。
OPTIONS 允许客户端查看服务器的性能。
TRACE 回显服务器收到的请求，主要用于测试或诊断。

工作原理

HTTP协议定义Web客户端如何从Web服务器请求Web页面，以及服务器如何把Web页面传送给客户端。HTTP协议采用了请求/响应模型。客户端向服务器发送一个请求报文，请求报文包含请求的方法、URL、协议版本、请求头部和请求数据。服务器以一个状态行作为响应，响应的内容包括协议的版本、成功或者错误代码、服务器信息、响应头部和响应数据。

HTTP 请求/响应的步骤：

1、客户端连接到Web服务器
一个HTTP客户端，通常是浏览器，与Web服务器的HTTP端口（默认为80）建立一个TCP套接字连接。

2、发送HTTP请求
通过TCP套接字，客户端向Web服务器发送一个文本的请求报文，一个请求报文由请求行、请求头部、空行和请求数据4部分组成。

3、服务器接受请求并返回HTTP响应
Web服务器解析请求，定位请求资源。服务器将资源复本写到TCP套接字，由客户端读取。一个响应由状态行、响应头部、空行和响应数据4部分组成。

4、释放连接TCP连接
若connection 模式为close，则服务器主动关闭TCP连接，客户端被动关闭连接，释放TCP连接;若connection 模式为keepalive，则该连接会保持一段时间，在该时间内可以继续接收请求;时间结束则断开连接。

5、客户端浏览器解析HTML内容
客户端浏览器首先解析状态行，查看表明请求是否成功的状态代码。然后解析每一个响应头，响应头告知以下为若干字节的HTML文档和文档的字符集。客户端浏览器读取响应数据HTML，根据HTML的语法对其进行格式化，并在浏览器窗口中显示。
在浏览器地址栏键入URL，

按下回车之后会经历以下流程：

1、浏览器向 DNS 服务器请求解析该 URL 中的域名所对应的 IP 地址;

2、解析出 IP 地址后，根据该 IP 地址和默认端口 80，和服务器建立TCP连接;

3、浏览器发出读取文件(URL 中域名后面部分对应的文件)的HTTP 请求，该请求报文作为 TCP 三次握手的第三个报文的数据发送给服务器;

4、服务器对浏览器请求作出响应，并把对应的 html 文本发送给浏览器;

5、释放 TCP连接;

6、浏览器将该 html 文本并显示内容; 

GET和POST的区别

• 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。