HTTP协议探析

1.HTTP协议概述

超文本传输协议（HTTP）是一种为分布式，协作式的，超媒体信息系统。它是一种通用的，无
状态（stateless）的协议，除了应用于超文本传输外，它也可以应用于诸如名称服务器和分布
对象管理系统之类的系统，这可以通过扩展它的请求方法 。

2.HTTP协议之URL

HTTP协议通过URI（Uniform Resource Identifiers，统一资源标识符）来访问资源。它使用ASCII代码的一部分来表示因特网的地址。

URL(统一资源定位符)将从因特网获取信息的五个基本元素包括在一个简单的地址中：

1.传送协议/2.服务器/3.端口号（以数字方式表示，若为HTTP的默认值“:80”可省略）/4.路径（以“/”字符区别路径中的每一个目录名称）

5.查询（GET模式的窗体参数，以“?”字符为起点，每个参数以“&”隔开，再以“=”分开参数名称与数据，通常以UTF8的URL编码，避开字符冲突的问题）

统一资源定位符的标准格式如下：

协议类型://服务器地址（必要时需加上端口号）/路径/文件名

3.Request Headers和Response Headers

常见的HTTP Request Headers：
• Host: 这是必选的，服务器需要靠这个头来区分Virtual Host，
可以认为它的作用跟网络通信中的端口类似。
• User-Agent: 
• Referer: 表示当前请求的URL由哪个URL的内容发起。一般服务器端靠这个来做防盗链。
• Range: 断点续传、多线程下载全靠它了。
• Accept-Encoding:
• Accept-Language:
• Cookie: 
• If-Modified-Since: 节省了大量的带宽，大大提高了网页打开的速度

常见的HTTP Response Headers
• Server: 客户端有User-Agent，服务器端就要有Server嘛
• Date: 服务器响应该请求的时间
• Content-Type: 返回内容的类型，浏览器依此判断如何处
理
• Content-Length:
• Transfer-Encoding:
• Content-Encoding:
• Content-Language:
• Cache-Control: 与cache有关的头有很多

详见下图示例：

4.HTTP之请求与相应

HTTP协议的交互主要由请求和响应组成，请求是指客户端发起向Web服务器请求资源的消息，而响应是Web服务器根据客户端的请求回送给客户端的资源消息。

发出的请求信息（Request Message）包括以下几部分：

• 请求行
  • 例如GET /images/logo.gif HTTP/1.1，表示从/images目录下请求logo.gif这个文件。
• （请求）头，
  • 例如Accept-Language: en
• 空行
• 其他消息体

请求行和标题必须以<CR><LF>作为结尾。空行内必须只有<CR><LF>而无其他空格。在HTTP/1.1协议中，所有的请求头，除Host外，都是可选的。

5.请求方法（Request Method）：

HTTP/1.1协议中共定义了八种方法来以不同方式操作指定的资源：

OPTIONS：使服务器传回该资源所支持的所有HTTP请求方法。用'*'来代替资源名称，向Web服务器发送OPTIONS请求，可以测试服务器功能是否正常运作。
HEAD：与GET方法一样，都是向服务器发出指定资源的请求。只不过服务器将不传回资源的本文部份。它的好处在于，使用这个方法可以在不必传输全部内容的情况下，就可以获取其中“关于该资源的信息”（元信息或称元数据）。
GET：向指定的资源发出“显示”请求。使用GET方法应该只用在读取数据。
POST：向指定资源提交数据，请求服务器进行处理（例如提交表单或者上传文件）。数据被包含在请求本文中。这个请求可能会创建新的资源或修改现有资源，或二者皆有。
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。通常用于SSL加密服务器的链接。
方法名称是区分大小写的。当某个请求所针对的资源不支持对应的请求方法的时候，服务器应当返回状态码405（Method Not Allowed），当服务器不认识或者不支持对应的请求方法的时候，应当返回状态码501（Not Implemented）。

HTTP服务器至少应该实现GET和HEAD方法，其他方法都是可选的。当然，所有的方法支持的实现都应当符合下述的方法各自的语义定义。

下图示例：

HTTP 协议的主要特点：
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。
3. 、 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
HTTP 协议的几个重要概念
1. 连接(Connection)：一个传输层的实际环流，它是建立在两个相互通讯的应用程序之间。
2. 消息(Message)：HTTP 通讯的基本单位，包括一个结构化的八元组序列并通过连接传输。
3. 请求(Request)：一个从客户端到服务器的请求信息包括应用于资源的方法、资源的标识符和协议的
版本号
4. 响应(Response)：一个从服务器返回的信息包括 HTTP 协议的版本号、请求的状态(例如“成功”或“没
找到”)和文档的 MIME 类型。
5. 资源(Resource)：由 URI 标识的网络数据对象或服务。
6. 实体(Entity)：数据资源或来自服务资源的回映的一种特殊表示方法，它可能被包围在一个请求或响应
信息中。一个实体包括实体头信息和实体的本身内容。
7. 客户机(Client)：一个为发送请求目的而建立连接的应用程序。
8. 用户代理(Useragent)：初始化一个请求的客户机。它们是浏览器、编辑器或其它用户工具。
9. 服务器(Server)：一个接受连接并对请求返回信息的应用程序。
10. 源服务器(Originserver)：是一个给定资源可以在其上驻留或被创建的服务器。
11. 代理(Proxy)：一个中间程序，它可以充当一个服务器，也可以充当一个客户机，为其它客户机建立请
求。请求是通过可能的翻译在内部或经过传递到其它的服务器中。一个代理在发送请求信息之前，必
须解释并且如果可能重写它。代理经常作为通过防火墙的客户机端的门户，代理还可以作为一个帮助
应用来通过协议处理没有被用户代理完成的请求。
12. 网关(Gateway)：一个作为其它服务器中间媒介的服务器。与代理不同的是，网关接受请求就好象对
被请求的资源来说它就是源服务器；发出请求的客户机并没有意识到它在同网关打交道。 网关经常
作为通过防火墙的服务器端的门户，网关还可以作为一个协议翻译器以便存取那些存储在非 HTTP 系
统中的资源。
13. 通道(Tunnel)：是作为两个连接中继的中介程序。一旦激活，通道便被认为不属于 HTTP 通讯，尽管
通道可能是被一个 HTTP请求初始化的。当被中继的连接两端关闭时，通道便消失。当一个门户(Portal)
必须存在或中介(Intermediary)不能解释中继的通讯时通道被经常使用。
14. 缓存(Cache)：反应信息的局域存储。

参考资料：

架构风格与基于网络的软件架构设计：http://docs.huihoo.com/rest/REST_cn.pdf

超文本传输协议-HTTP/1.1（修订版）：http://depa.usst.edu.cn/chenjq/www2/Course/CN_Lab06/APP/rfc2616cn.pdf

HTTP 协议简介：https://lug.ustc.edu.cn/~boj/weekly_party/2013.03.23_linux_web_server/HTTP-intro.pdf

HTTP 协议简介(PDF):https://app.yinxiang.com/shard/s18/res/a5c11e43-8445-4792-8a5b-1b842d873304/HTTP%E5%8D%8F%E8%AE%AE%E7%AE%80%E4%BB%8B.pdf

HttpCore 教程：http://svn.apache.org/repos/asf/httpcomponents/httpcore/branches/4.1.x/httpcore-contrib/docs/translated-tutorial/httpcore-tutorial-simplified-chinese.pdf

WWW 上 HTTP 协议：http://read.pudn.com/downloads105/ebook/431331/%E7%AC%AC14%E7%AB%A0%20%20www%E4%B8%8Ahttp%E5%8D%8F%E8%AE%AE.pdf