一 为何要学习HTTP协议

http协议就是通信的双方共同遵守的标准，就好比要合伙办事的两家公司签署的合同。

openstack中各组件是基于restful api通信的，restful api可以单纯的理解为一个url地址:http://www.egon.com/index.html

因而不管研究openstack内的任何组件，都离不开http协议，要想成为一名合格的架构师，这些必须搞明白

二 用户上网过程

用户从打开浏览器输入网址到看到页面经历了什么？

1.首先必须web服务器运行

2.客户端运行浏览器软件

3.用户输入http://www.sina.com.cn/

4.客户端浏览器处理http://www.sina.com.cn/,发起查询本地DNS操作，将www.sina.com.cn->202.103.0.33

5.客户端浏览器发送http请求http://202.103.0.33:80/index.html   (注意：80是web服务器的默认端口,index.html是默认的请求的资源)

6.服务端web服务收到该http的request请求头，从请求头中获取客户端的方法GET/POST.../index.html这个路径，及客户端请求的其他相关信息

7.服务端web服务根据取得的信息,回复respone响应头

响应头中包含：

响应代码：200表示成功，3xx表示重定向，4xx表示客户端发送的请求有错误，5xx表示服务器端处理时发生了错误；

响应类型：由Content-Type指定；

以及其他相关的Header；

通常服务器的HTTP响应会携带内容，也就是有一个Body，包含响应的内容，网页的HTML源码就在Body中，压缩后返回给客户端。

8.客户端浏览器收到服务端发来的数据,解压后解析html内容，用户就看到网页内容了

9.html内可能嵌套其他的链接，比方说图片、视频、javascript脚本，flash等，客户端浏览器会继续发起http请求来获取它们。这样来自图片和视频的压力就被分散到各个服务器，一个站点由无数个站点相互连接起来，就形成了World Wide Web，简称WWW。

综上，其实就是一次http请求-响应的流程

三 HTTP协议

web服务器即socket服务端，浏览器即socket客户端，这叫B/S架构，B与S之间通信的标准是HTTP协议（目前版本1.1，比1.0好在可以允许多个http请求复用一个TCP连接）

part1 http协议概述

HTTP（hypertext transport protocol），即超文本传输协议。这个协议详细规定了浏览器和万维网服务器之间互相通信的规则。

HTTP就是一个通信规则，通信规则规定了客户端发送给服务器的内容格式，也规定了服务器发送给客户端的内容格式。其实我们要学习的就是这个两个格式！客户端发送给服务器的格式叫“请求协议”；服务器发送给客户端的格式叫“响应协议”。

特点：

  • HTTP叫超文本传输协议，基于请求/响应模式的！
  • HTTP是无状态协议，FTP是有状态。

URL：统一资源定位符，就是一个网址：协议名://域名:端口/路径，例如：http://www.oldboy.cn:80/index.html

part2 请求协议

请求协议的格式如下：

请求首行；  // 请求方式 请求路径 协议和版本，例如：GET /index.html HTTP/1.1

请求头信息；// 请求头名称:请求头内容，即为key:value格式，例如：Host:localhost

空行；     // 用来与请求体分隔开

请求体。   // GET没有请求体，只有POST有请求体。

浏览器发送给服务器的内容就这个格式的，如果不是这个格式服务器将无法解读！在HTTP协议中，请求有很多请求方法，其中最为常用的就是GET和POST。不同的请求方法之间的区别，后面会一点一点的介绍。

GET请求

HTTP默认的请求方法就是GET
     * 没有请求体
     * 数据必须在1K之内！
     * GET请求数据会暴露在浏览器的地址栏中

GET请求常用的操作：
       1. 在浏览器的地址栏中直接给出URL，那么就一定是GET请求
       2. 点击页面上的超链接也一定是GET请求
       3. 提交表单时，表单默认使用GET请求，但可以设置为POST

GET / HTTP/1.1

Host: www.sina.com.cn

Connection: keep-alive

Upgrade-Insecure-Requests:

User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/55.0.2883.87 Safari/537.36

Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8

Accept-Encoding: gzip, deflate, sdch

Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8

Cookie: SINAGLOBAL=223.71.229.3_1484011627.259786; Apache=223.71.229.3_1484011627.259788
  • GET /  HTTP/1.1：GET请求，请求服务器路径为  http://www.sina.com.cn/ ，协议为1.1；
  • Host:www.sina.com.cn 请求的主机名为www.sina.com.cn；
  • Connection: keep-alive：客户端支持的链接方式，保持一段时间链接，默认为3000ms；
  • User-Agent:.......：与浏览器和OS相关的信息。有些网站会显示用户的系统版本和浏览器版本信息，这都是通过获取User-Agent头信息而来的；
  • Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8：告诉服务器，当前客户端可以接收的文档类型，其实这里包含了*/*，就表示什么都可以接收；
  • Accept-Encoding: gzip, deflate,sdch：支持的压缩格式。数据在网络上传递时，可能服务器会把数据压缩后再发送；
  • Accept-Language: zh-cn,zh;q=0.5：当前客户端支持的语言，可以在浏览器的工具选项中找到语言相关信息；

  • Cookie:SINAGLOBAL=223.71.229.3_1484011627.259786; Apache=223.71.229.3_1484011627.259788

    因为不是第一次访问这个地址，所以会在请求中把上一次服务器响应中发送过来的Cookie在请求中一并发送去过；这个Cookie的名字为SINAGLOBAL

POST请求

(1). 数据不会出现在地址栏中
(2). 数据的大小没有上限
(3). 有请求体
(4). 请求体中如果存在中文，会使用URL编码！

<!DOCTYPE html>

<html>

<body>

<form method="post">

用户名:<br>

<input type="text" name="username">

<br>

密码:<br>

<input type="text" name="password">

<input type="submit" value="登录">

</form>

</body>

</html>

表单测试

我们都知道Http协议中参数的传输是"key=value"这种简直对形式的，如果要传多个参数就需要用“&”符号对键值对进行分割。如"?name1=value1&name2=value2"，这样在服务端在收到这种字符串的时候，会用“&”分割出每一个参数，然后再用“=”来分割出参数值。

针对“name1=value1&name2=value2”我们来说一下客户端到服务端的概念上解析过程:

  上述字符串在计算机中用ASCII吗表示为：

  6E616D6531 3D 76616C756531 26 6E616D6532 3D 76616C756532。

   6E616D6531：name1

   3D：=

   76616C756531：value1

   26：&

   6E616D6532：name2

   3D：=

   76616C756532：value2

   服务端在接收到该数据后就可以遍历该字节流，首先一个字节一个字节的吃，当吃到3D这字节后，服务端就知道前面吃得字节表示一个key，再想后吃，如果遇到26，说明从刚才吃的3D到26子节之间的是上一个key的value，以此类推就可以解析出客户端传过来的参数。

   现在有这样一个问题，如果我的参数值中就包含=或&这种特殊字符的时候该怎么办。

比如说“name1=value1”,其中value1的值是“va&lu=e1”字符串，那么实际在传输过程中就会变成这样“name1=va&lu=e1”。我们的本意是就只有一个键值对，但是服务端会解析成两个键值对，这样就产生了奇异。

如何解决上述问题带来的歧义呢？解决的办法就是对参数进行URL编码

   URL编码只是简单的在特殊字符的各个字节前加上%，例如，我们对上述会产生奇异的字符进行URL编码后结果：“name1=va%26lu%3D”，这样服务端会把紧跟在“%”后的字节当成普通的字节，就是不会把它当成各个参数或键值对的分隔符。

为什么要进行URL编码

为什么要进行URL编码

POST请求是可以有体的，而GET请求不能有请求体。

  • Referer: http://localhost:63342/test/test.html：请求来自哪个页面，例如你在百度上点击链接到了这里，那么Referer:http://www.baidu.com；如果你是在浏览器的地址栏中直接输入的地址，那么就没有Referer这个请求头了；
  • Content-Type: application/x-www-form-urlencoded：表单的数据类型，说明会使用url格式编码数据；url编码的数据都是以“%”为前缀，后面跟随两位的16进制。
  • Content-Length:49：请求体的长度，这里表示13个字节。
  • username=‘林海峰’：请求体内容！hello是在表单中输入的数据，keyword是表单字段的名字
Referer请求头是比较有用的一个请求头，它可以用来做统计工作，也可以用来做防盗链。

统计工作：我公司网站在百度上做了广告，但不知道在百度上做广告对我们网站的访问量是否有影响，那么可以对每个请求中的Referer进行分析，如果Referer为百度的很多，那么说明用户都是通过百度找到我们公司网站的。

防盗链：我公司网站上有一个下载链接，而其他网站盗链了这个地址，例如在我网站上的index.html页面中有一个链接，点击即可下载JDK7.0，但有某个人的微博中盗链了这个资源，它也有一个链接指向我们网站的JDK7.0，也就是说登录它的微博，点击链接就可以从我网站上下载JDK7.0，这导致我们网站的广告没有看，但下载的却是我网站的资源。这时可以使用Referer进行防盗链，在资源被下载之前，我们对Referer进行判断，如果请求来自本网站，那么允许下载，如果非本网站，先跳转到本网站看广告，然后再允许下载。

Referer的应用

part3 响应协议

3.1 响应内容

响应协议的格式如下：

响应首行；

响应头信息；

空行；

响应体。

响应内容是由服务器发送给浏览器的内容，浏览器会根据响应内容来显示。遇到<img src=''>会开一个新的线程加载，所以有时图片多的话，内容会先显示出来，然后图片才一张张加载出来。

#_*_coding:utf-8_*_

#!/usr/bin/env python

from wsgiref.simple_server import make_server

# 定义application函数:

def application(environ, start_response):

    print(environ)

    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])

    f=open('test.html','rb')

    return [f.read()]

# 创建一个服务器，IP地址为空，端口是8000，处理函数是application:

httpd = make_server('', 8000, application)

print('Serving HTTP on port 8000...')

# 开始监听HTTP请求:

httpd.serve_forever()

wsgi server

<!DOCTYPE html>

<html>

<body>

<form>

用户名:<br>

<input type="text" name="username">

<br>

密码:<br>

<input type="text" name="password">

<input type="submit" value="登录">

</form>

</body>

</html>

test.html

  • HTTP/1.1 200 OK：响应协议为HTTP1.1，状态码为200，表示请求成功，OK是对状态码的解释；
  • Server:WSGIServer/0.2 CPython/3.6.0：服务器的版本信息；
  • Content-Type: text/html;charset=UTF-8：响应体使用的编码为UTF-8；
  • Content-Length: 217：响应体为217字节；
  • Set-Cookie: JSESSIONID=C97E2B4C55553EAB46079A4F263435A4; Path=/hello：响应给客户端的Cookie；
  • Date: Wed, 25 Sep 2012 04:15:03 GMT：响应的时间，这可能会有8小时的时区差；

3.2 状态码

响应头对浏览器来说很重要，它说明了响应的真正含义。例如200表示响应成功了，302表示重定向，这说明浏览器需要再发一个新的请求。

  • 200：请求成功，浏览器会把响应体内容（通常是html）显示在浏览器中；
  • 404：请求的资源没有找到，说明客户端错误的请求了不存在的资源；
  • 500：请求资源找到了，但服务器内部出现了错误；
  • 302：重定向，当响应码为302时，表示服务器要求浏览器重新再发一个请求，服务器会发送一个响应头Location，它指定了新请求的URL地址；
  • 304： 
      当用户第一次请求index.html时，服务器会添加一个名为Last-Modified响应头，这个头说明了
    
  index.html的最后修改时间，浏览器会把index.html内容，以及最后响应时间缓存下来。当用户第
    
  二次请求index.html时，在请求中包含一个名为If-Modified-Since请求头，它的值就是第一次请
    
  求时服务器通过Last-Modified响应头发送给浏览器的值，即index.html最后的修改时间，
    
  If-Modified-Since请求头就是在告诉服务器，我这里浏览器缓存的index.html最后修改时间是这个,
    
  您看看现在的index.html最后修改时间是不是这个，如果还是，那么您就不用再响应这个index.html
    
  内容了，我会把缓存的内容直接显示出来。而服务器端会获取If-Modified-Since值，与index.html
    
  的当前最后修改时间比对，如果相同，服务器会发响应码304，表示index.html与浏览器上次缓存的相
    
  同，无需再次发送，浏览器可以显示自己的缓存页面，如果比对不同，那么说明index.html已经做了修
    
  改，服务器会响应200。

3.3 其他响应头

告诉浏览器不要缓存的响应头：

  • Expires: -1；
  • Cache-Control: no-cache；
  • Pragma: no-cache；

自动刷新响应头，浏览器会在3秒之后请求http://www.baidu.com：

  • Refresh: 3;url=http://www.baidu.com

3.4 HTML中指定响应头

在HTMl页面中可以使用<meta http-equiv="" content="">来指定响应头，例如在index.html页面中给出<meta http-equiv="Refresh" content="3;url=http://www.baidu.com">，表示浏览器只会显示index.html页面3秒，然后自动跳转到http://www.baidu.com.

四 抓包分析HTTP协议

我们可以打开浏览器在菜单中选择”视图“，“开发者”，"开发者工具"，选择Network来监控浏览器与web服务器之间做的事情。

web服务器收到的客户端发来的请求头

web服务器发给客户端的响应头（返回body就是html了）

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