010-HTTP协议
一、概述
HTTP协议(HyperText Transfer Protocol,超文本传输协议)是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议。它可以使浏览器更加高效,使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档,还确定传输文档中的哪一部分,以及哪部分内容首先显示(如文本先于图形)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。它于1990年提出,经过几年的使用与发展,得到不断地完善和扩展。目前在WWW中使用的是HTTP/1.0的第六版,HTTP/1.1的规范化工作正在进行之中,而且HTTP-NG(Next Generation of HTTP)的建议已经提出。
1.1、HTTP协议的主要特点可概括
1.支持客户/服务器模式。
2.简单快速: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。
3.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。
4.无连接:无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。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。
5.无状态:HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于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。
1.2、HTTP请求报文协议
HTTP请求是客户端往服务端发送请求动作,告知服务器自己的要求。
HTTP请求由状态行、请求头、请求正文三部分组成:
状态行:包括请求方式Method、资源路径URL、协议版本Version;
请求头:包括一些访问的域名、用户代理、Cookie等信息;
请求正文:就是HTTP请求的数据。
1.2.1、请求方法Method
HTTP/1.1协议中共定义了八种方法(有时也叫“动作”)来表明Request-URI指定的资源的不同操作方式:
OPTIONS - 返回服务器针对特定资源所支持的HTTP请求方法。也可以利用向Web服务器发送'*'的请求来测试服务器的功能性。
HEAD- 向服务器索要与GET请求相一致的响应,只不过响应体将不会被返回。这一方法可以在不必传输整个响应内容的情况下,就可以获取包含在响应消息头中的元信息。该方法常用于测试超链接的有效性,是否可以访问,以及最近是否更新。
GET - 向特定的资源发出请求。注意:GET方法不应当被用于产生“副作用”的操作中,例如在web app.中。其中一个原因是GET可能会被网络蜘蛛等随意访问。
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 - 向指定资源位置上传其最新内容。
DELETE - 请求服务器删除Request-URI所标识的资源。
TRACE- 回显服务器收到的请求,主要用于测试或诊断。
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。
PATCH - 用来将局部修改应用于某一资源,添加于规范RFC5789。
1.2.2、post请求的请求内容类型Content-Type
application/x-www-form-urlencoded【默认】、application/json、multipart/form-data、text/xml
1.2.3、客户端接收类型
Accept: 接收类型;Accept-Encoding: gzip, deflate 接收编码;Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8 接收语言
1.2.4、Cookie
1.2.5、Http缓存控制和缓存校验
参看地址:005-优化web请求一-gzip压缩、http缓存控制和缓存校验[Pragma、Expires、Cache-Control、max-age、Last-Modified、用户刷新访问、避免过度304]
1.2.6、其他
Connection:keep-alive:表示请求响应后,不会立即断开,默认3000ms后断开。
Status Code:状态码,200 304等
Remote Address:远程地址
referer:指代当前请求的来源,或者上一个来源
1.3、Http响应
1.3.1、响应报文
服务器收到了客户端发来的HTTP请求后,根据HTTP请求中的动作要求,服务端做出具体的动作,将结果回应给客户端,称为HTTP响应。
HTTP响应由三部分组成:状态行、响应头、响应正文;
状态行:包括协议版本Version、状态码Status Code、回应短语;
响应头:包括搭建服务器的软件,发送响应的时间,回应数据的格式等信息;
响应正文:就是响应的具体数据。
备注:我们主要关心并且能够在客户端浏览器看得到的是三位数的状态码,不同的状态码代表不同的含义,其中
1xx | 表示HTTP请求已经接受,继续处理请求 |
2xx | 表示HTTP请求已经处理完成 |
3xx | 表示把请求访问的URL重定向到其他目录 |
4xx | 表示客户端出现错误 |
5xx | 表示服务端出现错误 |
1.3.2、常见状态码
200---OK/请求已经正常处理完毕
301---/请求永久重定向
302---/请求临时重定向
304---/请求被重定向到客户端本地缓存
400---/客户端请求存在语法错误
401---/客户端请求没有经过授权
403---/客户端的请求被服务器拒绝,一般为客户端没有访问权限
404---/客户端请求的URL在服务端不存在
500---/服务端永久错误
503---/服务端发生临时错误
1.3.3、HTTP响应模型
服务器收到HTTP请求之后,会有多种方法响应这个请求,下面是HTTP响应的四种模型:
单进程I/O模型:服务端开启一个进程,一个进程仅能处理一个请求,并且对请求顺序处理;
多进程I/O模型:服务端并行开启多个进程,同样的一个进程只能处理一个请求,这样服务端就可以同时处理多个请求;
复用I/O模型:服务端开启一个进程,但是呢,同时开启多个线程,一个线程响应一个请求,同样可以达到同时处理多个请求,线程间并发执行;
复用多线程I/O模型:服务端并行开启多个进程,同时每个进程开启多个线程,这样服务端可以同时处理进程数M*每个进程的线程数N个请求。
二、版本
HTTP/0.9
HTTP协议的最初版本,功能简陋,仅支持请求方式GET,并且仅能请求访问HTML格式的资源。
HTTP/1.0
在0.9版本上做了进步,增加了请求方式POST和HEAD;不再局限于0.9版本的HTML格式,根据Content-Type可以支持多种数据格式,即MIME多用途互联网邮件扩展,例如text/html、image/jpeg等;同时也开始支持cache,就是当客户端在规定时间内访问统一网站,直接访问cache即可。
但是1.0版本的工作方式是每次TCP连接只能发送一个请求,当服务器响应后就会关闭这次连接,下一个请求需要再次建立TCP连接,就是不支持keepalive。
HTTP/1.1
解决了1.0版本的keepalive问题,1.1版本加入了持久连接,一个TCP连接可以允许多个HTTP请求; 加入了管道机制,一个TCP连接同时允许多个请求同时发送,增加了并发性;新增了请求方式PUT、PATCH、DELETE等。
但是还存在一些问题,服务端是按队列顺序处理请求的,假如一个请求处理时间很长,则会导致后边的请求无法处理,这样就造成了队头阻塞的问题;同时HTTP是无状态的连接,因此每次请求都需要添加重复的字段,降低了带宽的利用率。
HTTP/2.0
为了解决1.1版本利用率不高的问题,提出了HTTP/2.0版本。增加双工模式,即不仅客户端能够同时发送多个请求,服务端也能同时处理多个请求,解决了队头堵塞的问题;HTTP请求和响应中,状态行和请求/响应头都是些信息字段,并没有真正的数据,因此在2.0版本中将所有的信息字段建立一张表,为表中的每个字段建立索引,客户端和服务端共同使用这个表,他们之间就以索引号来表示信息字段,这样就避免了1.0旧版本的重复繁琐的字段,并以压缩的方式传输,提高利用率。
另外也增加服务器推送的功能,即不经请求服务端主动向客户端发送数据。
当前主流的协议版本还是HTTP/1.1版本。
是
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