HTTP协议详解

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本文详细介绍了HTTP协议的基础概念、工作原理及其在网络通信中的作用。包括HTTP请求与响应的过程、GET与POST的区别等内容。

1.介绍

HTTP是Hyper Text Transfer Protocol（超文本传输协议）的缩写，用户从web服务器传输超文本到客户端浏览器的应用层传送协议。由请求和响应构成，是一个无状态协议。

2.在TCP/IP协议栈中的位置

HTTP协议通常承载于TCP协议之上，有时也承载于TLS或SSL协议之上，这时候就变成了HTTPS。如图：

默认HTTP的端口号为80，HTTPS的端口号为443。

3.HTTP请求

Http请求由四个部分组成，分别是：请求行(request line)、请求头部(header)、空行(CRLF)、请求数据。

3.1 请求行

格式：[Method] [Request-url] [Http-version] CRLF

其中Method表示请求方法，Request-url表示请求的url(可以是相对路径)，Http-version表示请求的HTTP协议版本，CRLF表示回车和换行（除了作为结尾的CRLF外，不允许出现单独的CR或LF字符。

eg：

GET /hello.txt HTTP/1.1

3.2请求头部

HTTP客户程序（例如浏览器），向服务器发送请求的时候必须指明请求类型（一般是GET或POST）。如有必要，客户程序还可以选择发送其它的请求头。大多数请求头并不是必须的，但Content-Length除外。对于POST请求来说Content-Length必须出现。

常见请求字段含义：

Accept：浏览器可以接受的MIME类型（MIME是描述消息内容类型的因特网标准，MIME消息能包含文本/图像/音频/视频以及其他应用程序专用的数据）
Accept-Charset:浏览器可接受的字符集
Accept-Encoding:浏览器能够进行解码的数据编码方式，比如gzip。Servlet能够向支持gzip的浏览器返回经过gzip编码的HTML页面
Accept-Language:浏览器所希望的语言种类，当服务器能够提供一种以上的语言版本时要用到
Authorization:授权信息，通常出现在对服务器发送的www-Authenticate头的应答中
Content-Length:表示请求消息正文的长度
Host:客户机想访问的主机名,HTTP/1.1请求必须包含主机头域，负责返回400错误
Referer:客户机通过这个头告诉服务器，它是从哪个资源来访问服务器的（防盗链）。包含一个URL，用户从该URL代表的页面出发访问当前请求的页面
Cookie:客户机通过这个头可以向服务器带数据
Connection:处理完这次请求后是否断开连接。如果这里的值为"Keep-Alive"，表示持久连接。

3.3 CRLF的作用是通过一个空行告诉服务器请求头部到此为止。

3.4请求数据

方法字段是GET时，此项为空。

方法字段是POST时，则通常来说此处放置的就是他要提交的数据。

4.HTTP响应

HTTP响应报文由四部分组成：状态行、消息头部、响应正文

4.1状态行

格式：[Http-version] [status code] [status describe]

比如：

HTTP/1.1 200 OK

4.2消息头部

用于描述服务器的基本信息，以及数据的描述。

常见消息头部字段含义：

Allow：服务器支持哪些请求方法（如，post/get）

Content-Type：表示后面的文档属于什么MIME类型。Servlet默认为text/plain，但通常需要显式地指定为text/html

Content-Encoding：文档编码的方法

Content-Length：文档长度。只有当浏览器使用Keep-Alive持久连接时才需要这个数据

Date：当前的GMT时间

Location：这个头配合302状态码使用，用于重定向接收者到一个新的URI地址。

Refresh：告诉浏览器隔多久刷新一次

Server：服务器的类型

Set-Cookie：设置和页面关联的Cookie。Servlet不应使用response.setHeader("Set-Cookie",...),而是使用HttpServletResponse提供的专用方法addCookie。

Transfer-Encoding：告诉浏览器数据的传送格式

注：设置应答头最常用的方法是HttpServletResponse的setHeader，该方法有两个参数，分别表示应答头的名字和值。

和设置状态代码相似，设置应答头应该在发送任何文档内容之前进行。

setDateHeader方法和setIntHeadr方法专门用来设置包含日期和整数值的应答头，前者避免了把Java时间转换为GMT时间字符串的麻烦，后者则避免了把整数转换为字符串的麻烦。

HttpServletResponse还提供了许多设置

setContentType：设置Content-Type头。大多数Servlet都要用到这个方法。

setContentLength：设置Content-Length头。对于支持持久HTTP连接的浏览器来说，这个函数是很有用的。

addCookie：设置一个Cookie(Servlet API中没有setCookie方法，因为应答往往包含多个Set-Cookie头)。

4.3空行告诉浏览器响应头部到此为止。

4.4响应正文

响应正文，如果是纯数据就返回纯数据，如果请求的是HTML页面，那么返回HTML代码，如果是JS就是JS代码。

5.HTTP消息头

头由一系列行组成，每行都包含名称，然后依次是冒号、空格、值。字段可按任何顺序排列。某些头字段既能用于请求头也能用于响应头（实体头字段），而另一些头字段只能用于其中之一。

许多请求头字段都允许客户端在值部分指定多个可接受的选项，有时甚至可以对这些选项的首选项进行排名。多个项以逗号分隔。例如，客户端可以发送包含“Content-Encoding: gzip, compress,”的请求头，表示可以接受各种压缩类型。如果服务器的响应正文使用 gzip 编码，其响应头中将包含“Content-Encoding: gzip”。

6.GET和POST

6.1参数位置

Get请求的数据会附在URL之后（就是Http请求行的url），会直接展现在地址栏中，以?分隔URL和数据，参数之间以&相连。

如：login.action?name=xx&password=yy&verify=%E4%BD%A0%E5%A5%BD

数据中，字母/数字不变，空格转换为+，中文/其他字符用BASE64加密。

POST方法会把数据放到“请求数据”字段中以&分隔。

6.2POST方法

Post方式发送的命令要严格、复杂，需要提供提交的数据类型及长度。

数据类型有两种，一种是普通的文本数据（ASCII数据），类型为"application/x-www-form-urlencoded"。

例如：

POST /s HTTP/1.1
Content-Type:application/x-www-form-urlencoded
Content-Length:7
wd=java

另一种是文件数据（二进制数据），类型为"multipart/form-data"。

Content-Type: multipart/form-data; boundary=${bound},其中${bound}是一个分隔符

例如：

--${bound}
Content-Disposition: form-data; name="Filename"

HTTP.pdf
--${bound}
Content-Disposition: form-data; name="file000"; filename="HTTP协议详解.pdf"
Content-Type: application/octet-stream

%PDF-1.5
file content
%%EOF

--${bound}
Content-Disposition: form-data; name="Upload"

Submit Query
--${bound}--

其中${bound}是之前头信息中的分隔符，如果头信息中规定是123，那这里也要是123；可以很容易看到，这个请求提是多个相同部分组成的：每一部分都是以--加分隔符开始的，然后是该部分内容的描述信息，然后一个回车，然后是描述信息的具体内容；如果传送的内容是一个文件的话，那么还会包含文件名信息以及文件内容类型。上面第二部分是一个文件体的结构，最后以--分隔符--结尾，表示请求体结束。

要发送一个multipart/form-data的请求，其实任何支持post请求的工具或语言都可以支持，只是自己要稍微包装一下便可。

7.请求响应实例

下面实例是一点典型的使用GET来传递数据的实例：

客户端请求：

GET /hello.txt HTTP/1.1
User-Agent: curl/7.16.3 libcurl/7.16.3 OpenSSL/0.9.7l zlib/1.2.3
Host: www.example.com
Accept-Language: en, mi

服务端响应:

HTTP/1.1 200 OK
Date: Mon, 27 Jul 2009 12:28:53 GMT
Server: Apache
Last-Modified: Wed, 22 Jul 2009 19:15:56 GMT
ETag: "34aa387-d-1568eb00"
Accept-Ranges: bytes
Content-Length: 51
Vary: Accept-Encoding
Content-Type: text/plain