【图解HTTP】一、简单的HTTP协议

系统管理员 2023-05-29 02:57 24阅读 0赞

## 知识点 ##

● HTTP协议用于客户端和服务器端之间的通信  
● 通过请求和响应的交换达成通信  
● HTTP是不保存状态的协议  
● 请求URI定位资源  
● 告知服务器意图的HTTP方法  
● 使用方法下达命令  
● 持久连接节省通信量  
● 使用Cookie的状态管理

*  **针对HTTP协议结构进行讲解，主要使用HTTP/1.1版本。**

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#### 1.HTTP协议用于客户端和服务器端之间的通信 ####

*  HTTP协议和TCP/IP协议族内的其他众多的协议相同，用于客户端和服务器之间的通信。
 *  **请求访问文本或图像等资源的一端**称为**客户端**，而**提供资源响应的一段**称为**服务器端**。
 *  在两台计算机之间，使用**HTTP协议通信时，必定是一端担任客户端角色，另一端担任服务器端角色。**
 *  有时候，按实际情况，两台计算机作为客户端和服务器端的角色有可能会互换。但就仅从一条通信路线来说，服务器端和客户端的角色是确定的，而用HTTP协议能够明确区分哪端是客户端，哪段是服务器端。

#### 2.通过请求和响应的交换达成通信 ####

![图：请求必定由客户端发出，而服务器端回复响应][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxOTA2MDA5_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
● HTTP协议规定，请求从客户端发出，最后服务器端响应该请求并返回。换句话说，肯定是从客户端开始开始建立通信的，服务器端在没有接受到请求之前不会发送响应。

● 下面，我们来看一个具体的实例。

//客户端发送请求
    GET / HTTP/1.1
    Host:hackr.jp

//服务器发送响应
    HTTP/1.1 200 OK
    Date: Tue, 10 Jul 2012 06:50:15 GMT
    Content-Length: 362
    Content-Type: text/html
    <html>
    ...

● 下面则是从客户端发送给某个HTTP服务器端的请求报文中的内容。

GET /index.htm HTTP/1.1
    Host: hackr.jp

*  起始行开头的`GET`表示**访问服务器的类型**，称为**方法**。
 *  随后字符串`/index.htm`指明了**请求访问的资源对象**，也叫**请求URI**。
 *  最后`HTTP/1.1`,即HTTP的版本号，用来**提示客户端使用的HTTP协议功能**。  
    ● 综合来看，这段请求内容的意思是：**请求访问某台HTTP服务器上的 /index.htm 页面资源。**

● **请求报文**是由请求方法、请求URI、协议版本、可选的请求首部字段和内容实体构成的。

● 给出请求报文与响应报文的构成  
![请求报文和响应报文的构成][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxOTA2MDA5_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

#### 3.HTTP是不保存状态的协议 ####

● **HTTP协议自身不具备保存之前发送过的请求和响应的能力**，是一种不保存协议，即无状态协议。

● 为了**更快地处理大量事务，确保协议的可伸缩性**，而把HTTP协议设计的如此简单的。

● HTTP/1.1虽然是无状态协议，但为了**实现期望的保持状态的功能**，于是引入**Cookie技术**。

#### 4.请求URI定位资源 ####

● URI能访问到互联网上任意位置的资源；因此，**HTTP协议使用URI定位互联网上的资源**。当客户端请求访问资源而发送请求时，**URI需要将作为请求报文中的请求URI包含在内**。

*  指定**请求URI**的方式有很多。  
    ![请求URI举例][URI]
 *  除此之外，要是不是访问特定资源而是对服务器本身发起请求，可以**用一个 \* 来代替请求URI**。
 *  下面这个例子是**查询HTTP服务器端支持的HTTP方法种类**
 *  `OPTIONS * HTTP/1.1`

#### 5.告知服务器意图的HTTP方法 ####

下面，我们主要介绍 HTTP/1.1 中可使用的方法：

● GET：获取资源

*  Get 方法用来请求访问已被 URI 识别的资源，指定的资源经服务器端解析后返回响应内容。

● POST：传输实体主体

*  虽说 POST 的功能和 GET 方法很类似，但 POST 的主要目的并不是获取响应的主体内容；虽然用 GET 方法也可以传输实体的主体，但一般不用 GET 方法进行传输，而是用POST 方法。

**● PUT：传输文件**

*  PUT 方法就像 FTP 协议的文件上传一样，要求**在请求报文的主体中包含文件内容**，然后**保存在请求URI指定的位置**。
 *  但是，鉴于 HTTP/1.1 的 **PUT 方法自身不带验证机制**，任何人都可以上传文件，**存在安全问题**，因此一般的 Web 网站不使用该方法。若配合 Web 应用程序的验证机制，或架构设计采用 REST（表征状态转移）标准的同类 Web网站，就可能会开放使用 PUT 方法。

● **HEAD：获得报文首部**

*  HEAD 方法和 GET 方法一样，只是不返回报文主体部分。**用于确认 URI 的有效性及资源更新的日期时间等**。

● **DELETE：删除文件**

*  DELETE 方法用来删除文件，是与 PUT 相反的方法。DELETE 方法**按请求 URI 删除指定的资源**。
 *  但是，HTTP/1.1 的 **DELETE 方法本身和 PUT 方法一样不带验证机制**，所以一般的 Web 网站也不使用 DELETE 方法。当配合 Web 应用程序的验证机制，或遵守 REST 标准时还是有可能会开放使用的。

● OPTIONS：查询针对请求 URI 指定的资源支持的方法。

● **TRACE：追踪路径**

*  TRACE 是**让Web服务器端将之前的请求通信返回给客户端**的方法。
 *  **发送请求时，在 Max－Forwards 首部字段中填入数值，每经过一个服务器端就将该数字减１，当数值刚好减为０时，就停止继续传输，最后接受到请求的服务器端则会返回状态码２００ OK 的响应。**
 *  客户端通过TRACE 方法可以查询发送出去的请求是怎样被加工修改／篡改的；这是因为，请求想要连接到源目标服务器可能会通过代理中转，TRACE 方法就是用来确认连接过程中发生的一系列操作。
 *  但是，TRACE 方法本身就不怎么常用，再加上它容易引发 XST （跨站追踪）攻击，通常就更不会用到了。

● **CONNECT：要求用隧道协议连接代理**

*  CONNECT 方法要求在与代理服务器建立通信时建立隧道，实现用隧道协议进行 TCP 通信。主要使用 SSL（安全套接层）和 TLS（传输层安全）协议把通信内容加密后经网络隧道传输。
 *  CONNECT方法的格式：`CONNECT 代理服务器名：端口号 HTTP版本`

#### 6.使用方法下达命令 ####

● **向请求 URI 指定的资源发送请求报文**时，采用称为**方法**的命令。

● 方法的作用在于，可以指定请求的资源按期望产生某种行为；方法中有 GET 、POST 和 HEAD 等。  
![使用方法给服务器下达命令][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQxOTA2MDA5_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
● 以上给出的方法都是被 HTTP/１.１支持的方法，另外，像 LINK 和 UNLINK 已被HTTP／１.１废弃，不再支持；**方法名区分大小写，注意要用大写字母**。

#### 7.持久连接节省通信量 ####

● **7.1 持久连接**

*  **特点**：**只要任意一端没有明确提出断开连接，则保持 TCP 连接状态**。旨在建立１次 TCP 连接后进行多次请求和响应的交互。
 *  **好处**：**减少了 TCP 连接的重复建立和断开所造成的额外开销**，**减轻了服务器端的负载**；另外，减少开销的那部分时间，使 **HTTP 请求和响应能够早点地结束**，这样 **Web 页面的显示速度也就相应提高了**。
 *  在 HTTP／１.１中，所有的连接默认都是持久连接的，但在 HTTP／１.０中并未标准化。虽然一部分服务器通过非标准的手段实现了持久连接，但服务器端不一定能够支持持久连接。毫无疑问，除了服务器端，客户端也需要支持持久连接。

● **7.2 管线化**

*  **持久连接使得多数请求以管线化方式发送成为可能**。管线化技术出现后，**不用等待响应亦可直接发送下一个请求**。这样就能够做到**同时并行发送多个请求，而不需要一个接一个地等待响应了**。

● 比如，当请求一个包含１０张图片的 HTML Web 页面，与挨个连接相比，用持久连接可以让请求更快结束；而管线化技术则比持久连接还要快。**请求数越多，时间差越明显。**

#### 8.使用Cookie的状态管理 ####

● **HTTP 是无状态协议**，它不对之前发生过的请求和响应状态进行管理。也就是说，**无法根据之前的状态进行本次的请求处理**。而如果**让服务器管理全部客户端状态则会成为负担。**

● 保留无状态这个特征的同时又要解决类似的矛盾问题，于是引入 Cookie 信息来控制客户端的状态。

*  Cookie会根据服务器端发送的响应报文内一个叫做 **Set－Cookie** 的首部字段信息，**通知客户端保存 Cookie** 。
 *  **当下次客户端再往该服务器发送请求时，客户端会自动在请求报文中加入 Cookie 值后发送出去。**
 *  服务器端发现客户端发送过来的 Cookie 后，会去**检查究竟是从哪一个客户端发来的连接请求。**
 *  然后，**比对服务器上的记录，最后得到之前的状态信息**。

**１.请求报文（没有 Cookie 信息的状态）**

GET　/reader/　HTTP/1.1
      Host：hackr.jp
      * 首部字段内没有 Cookie 的相关信息

**２.响应报文（服务器端生成 Cookie 信息）**

HTTP/1.1  200 　OK
    　Date: Tue, 12 Jul 2012 07 : 12 : 20 GMT
    　Server: Apache
    　< Set-Cookie : sid=1342077140226724; path =/ ; expires=Web, =>
    　10-Oct-12 07 : 12 : 20 GMT >
    　Content-Type:text / plain; charset = UTF - 8

**３.请求报文（自动发送保存着的 Cookie 信息）**

GET /image/ HTTP/1.1
     Host: hackr.jp
     Cookie: sid=1342077140226724

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