简单的HTTP协议

针对HTTP协议结构进行讲解，主要使用HTTP/1.1版本。

  • 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(从客户端开始建立通信，服务器端在没有接收到请求之前不会发送响应)
  • 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

现在看一个具体的示例

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.html HTTP/1.1

Host: hackr.jp

起始行开头的GET表示请求访问服务器的类型，成为方法(method)。

/index.html指明了请求访问的资源对象，也叫做请求URI

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。

接收到请求的服务器，会将请求内容的处理结果以响应的形式返回。

HTTP/1.1 200 OK

Date:Tue, 10 Jul 2012 06:50:15 GMT

Content-Length: 362

Content-Type: text/html

<html>

... ...

200 OK表示请求的处理结果的状态码(status code)和原因短语(reason-phrase)

响应报文基本上由协议版本、状态码(表示请求成功或失败的数字代码)、用以解释状态码的原因短语、可选的响应首部字段以及实体主题构成。

HTTP是一种不保存状态，即无状态(stateless)协议。HTTP协议自身不对请求和响应之间的通信状态进行保存。

为了更快地处理大量事务、确保协议的可伸缩性，而特意把HTTP协议设计成如此简单的。

为了实现保持状态功能，于是引入了Cookie技术。有了Cookie再用HTTP协议通信，就可以管理状态了。

有关Cookie随后讲解。

HTTP协议使用URI定位互联网上的资源。正是因为URI的特定功能，在互联网上任意位置的资源都能访问到。

URI需要作为请求报文中的请求URI。指定请求URI的方式有多种。

以http://hackr.jp/index.html作为请求的例子

URI为完整的请求URI: GET http://hackr.jp/index.htm HTTP/1.1

在首部字段Host中写明网络域名或IP地址:

GET /index.htm HTTP/1.1

Host: hackr.jp

如果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。

查询HTTP服务器端支持的HTTP方法种类

OPTIONS * HTTP/1.1

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

　　POST方法用来传输实体的主体

　　虽然GET方法也可以传输实体的主体，但是一般不用GET方法进行传输，而是用POST方法。

PUT:传输文件

PUT方法用来传输文件，要求在请求报文的主体中包含文件内容，然后保存到请求URI指定的位置。

但是，PUT方法不带验证机制，存在安全性问题，一般的Web网站不使用该方法。

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

与PUT相反，DELETE方法按请求URI删除指定的资源。DELETE也不带验证机制，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：询问支持的方法

OPTIONS方法用来查询针对请求URI指定的资源支持的方法

TRACE：追踪路径

TRACE方法是让Web服务器端将之前的请求通信环回给客户端的方法。

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。

TRACE方法不常用,它容易引发XST(Cross-Sitr Tracing,跨站追踪)攻击.

CONNECT：要求用隧道协议连接代理

CONNECT方法要求与代理服务器通信时建立隧道，实现用隧道协议进行TCP通信。主要使用SSL(Secure Sockets Layer,安全套接层)

和TLS(Transport Layer Security,传输层安全)协议把通信内容加密后经网络隧道传输。

CONNECT方法的格式如下

CONNECT 代理服务器名:端口号 HTTP版本

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。

持久连接节省通信量

HTTP协议的初始版本中，没进行一次HTTP通信就要断开一次TCP连接。

使用浏览器浏览一个包含多张图片的HTML页面时，在发送请求访问HTML页面资源的同时，也会请求该HTML页面里包含的其他资源。因此，每次的请求都会造成无谓的TCP连接建立和断开，增加了通信量的开销。

持久连接

为解决上面的TCP连接问题，可以利用持久连接(HTTP Persistent Connection,也称为HTTP keep-alive或HTTP connection reuse)的方法。持久连接的特点是，只要任意一端没有明确提出断开连接，则保持TCP连接状态。

持久连接的好处在于减少了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。

管线化

持久连接使得多数请求以管线化(pipelining)方式发送成为可能。从前发送请求后需等待并收到响应，才能发送下一个请求。管线化技术出现后，不用等待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。

Cookie技术通过在请求和响应报文中写入Cookie信息来控制客户端状态。

Cookie会根据从服务器端发送的响应报文内的一个叫做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，然后对比服务器上的记录，最后得到之前的状态信息。

HTTP请求报文和响应报文的内容如下:

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:Thu, 12 Jul 2012 07:12:20 GMT

Server: Apache

<Set-Cookie: sid=1342077140226724; path=/;expires=Wed,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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