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HTTP协议

作者：小教学发布时间：2023-09-26分类：程序开发学习浏览：90

导读：1HTTP协议简介1.1简介HTTP（HypertextTransferProtocol，超文本传输协议）是一种用于在网络上进行通信的协议。它在客户端和服务器之间传...

1 HTTP协议简介

1.1 简介

HTTP（Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议）是一种用于在网络上进行通信的协议。它在客户端和服务器之间传输超文本（如HTML、CSS、JavaScript等）和其他资源（如图像、视频、文件等）。

HTTP的基本原理是通过请求-响应模型来进行通信。客户端发送一个HTTP请求到服务器，服务器接收请求并做出相应的处理，然后返回一个HTTP响应到客户端。

  • 客户端发送给服务器的”信”，我们称之为 ”请求协议”。
  • 服务器端发送给浏览器的”信”，我们称之为 ”响应协议”。

使用Fiddler抓包工具可以抓取HTTP协议的内容。

1.2 HTTP协议的一般流程

  • 客户端发起请求：客户端（通常是Web浏览器）向服务器发送一个HTTP请求，其中包含了请求的方法（如GET、POST）、请求的URL（Uniform Resource Locator，统一资源定位符）以及其他的请求头信息。
  • 服务器响应请求：服务器接收到请求后，根据请求的内容和服务器上的资源，生成一个HTTP响应。HTTP响应包含了状态码（如200表示成功、404表示资源未找到等）、响应头和响应体。
  • 数据传输：一旦服务器生成了HTTP响应，它会将响应发送回客户端。这个过程中使用TCP/IP协议来保证可靠的数据传输。
  • 完成请求：客户端接收到服务器的HTTP响应后，根据响应的内容进行相应处理。比如，浏览器可能会渲染HTML页面、执行JavaScript脚本等。

1.3 HTTP协议的特点

  • 简单和可读：HTTP使用简单的请求和响应模型，使用ASCII文本来传输数据，易于理解和调试。
  • 无连接：HTTP使用短暂的连接来传输数据，每次请求完成后连接关闭，不保留状态信息。这就要求在多次请求之间需要额外的机制来保持会话状态（如使用Cookie）。
  • 无状态：服务器不保留任何关于客户端的状态信息，每个请求都是相互独立的。这也要求在需要保持状态的场景下，使用额外的机制来处理状态管理（如使用Session）。
  • 可扩展：HTTP支持通过添加新的方法、头部字段和状态码来扩展其功能。

1.4 HTTP之URL

1.4.1 简介

URL（Uniform Resource Locator，统一资源定位器）是用于标识和定位互联网上资源的地址。在 HTTP 协议中，URL 用于指定客户端请求的目标资源。

1.4.2 URL 组成部分

  • 协议（Protocol）：URL 的第一部分是指定要使用的协议，例如 HTTP、HTTPS、FTP 等。
  • 主机名（Host）：紧随协议后面的是主机名或域名，用于指定目标服务器的地址。
  • 端口号（Port）：可选部分，如果 URL 中未指定端口号，默认使用协议的默认端口（如 HTTP 的默认端口是80）。
  • 路径（Path）：路径部分指定了服务器上目标资源所在位置的路径。
  • 查询字符串（Query String）：可选部分，出现在路径之后，以 ? 开头，用于向服务器传递参数。
  • 片段标识（Fragment Identifier）：可选部分，出现在路径或查询字符串之后，以 # 开头，用于指定页面内的特定位置。

1.4.3 示例

https://www.example.com:8080/path/to/resource?param1=value1&param2=value2#section1
  • 协议是 HTTPS。
  • 主机名是 www.example.com。
  • 端口号是 8080。
  • 路径是 /path/to/resource。
  • 查询字符串是 param1=value1&param2=value2。
  • 片段标识是 section1。

1.5 URI和URL的区别

URI 是一个用于唯一标识和定位互联网上资源的字符串。它可以是一个标识符、名称或地址，用于表示任何资源的唯一身份。URI 由两个部分组成：

  • URL（Uniform Resource Locator）：URL 是 URI 的一个子集，它是一种具体的格式化字符串，用于标识和定位互联网上的资源。
    • URL 包含了资源的位置信息，可通过协议（如 HTTP、FTP）、主机名、端口号、路径等来确定资源的位置。
  • URN（Uniform Resource Name）：URN 是另一种常见的 URI 形式，它是资源的持久且唯一的名称。相比于 URL，URN 更关注资源的命名而非位置。
    • URN 可以用于永久性地标识资源，即使资源被移动到其他位置，其 URN 仍然有效。

2 请求消息Request

2.1 简介

HTTP 请求消息（Request）是客户端向服务器发送的请求的格式和内容。它用于告知服务器客户端要执行的操作以及请求的目标资源。

2.2 组成部分

  • 请求行（Request Line）：请求行包含了请求的方法、目标资源的路径和协议版本。常见的请求方法包括 GET、POST、PUT、DELETE 等。
    • GET：请求获取服务器上的资源。它是一种幂等的请求，即对同一资源的多个 GET 请求应该返回相同的结果。通常用于获取数据，不应该对服务器产生任何副作用。
    • POST：向服务器提交数据，用于创建新资源或处理可能会引起服务器状态改变的操作。它不是幂等的，每次请求都可以得到不同的结果。通常用于提交表单数据、上传文件等。
    • PUT：将客户端提供的数据存储到服务器上指定的位置。它是幂等的，表示对同一资源多次使用 PUT 请求会得到相同的结果。通常用于更新整个资源或创建新资源，需要客户端提供完整的资源表述。
    • DELETE：删除服务器上的资源。它也是幂等的，对同一资源的多个 DELETE 请求会产生相同的结果。通常用于删除指定的资源。
  • 请求头部（Request Headers）：请求头部包含了关于客户端、请求和所需资源的其他元数据信息。它可以包含多个字段，如 User-Agent（客户端标识）、Content-Type（请求体的类型）、Cookie（存储在客户端的信息）等。
  • 空行（Empty Line）：请求头部后面有一个空行，用于分隔请求头和请求体。
  • 请求体（Request Body）：可选部分，出现在空行之后。请求体包含了客户端提交给服务器的数据，常见的情况是在 POST 请求中传递表单数据或 JSON 数据。

2.3 示例

GET /path/to/resource HTTP/1.1
Host: www.example.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/91.0.4472.124 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8
  • 请求方法是 GET。
  • 目标资源路径是 /path/to/resource。
  • 协议版本为 HTTP/1.1。
  • Host 请求头部指定了目标主机名。
  • User-Agent 请求头部包含了客户端的标识信息。
  • Accept 请求头部指定了客户端接受的响应内容类型。

3 响应消息Response

3.1 简介

响应消息（Response）是服务器对客户端发送的请求所做出的回应。它包含了服务器处理请求后返回给客户端的数据和状态信息。

3.2 组成部分

  • 状态行（Status Line）：状态行包含了响应的协议版本、状态码和对应的状态描述。常见的状态码有 200 OK（请求成功）、404 Not Found（资源未找到）、500 Internal Server Error（服务器内部错误）等。
  • 响应头部（Response Headers）：响应头部包含了关于响应和返回资源的元数据信息。它可以包含多个字段，如 Content-Type（响应体的类型）、Content-Length（响应体的长度）、Cache-Control（缓存控制）等。
  • 空行（Empty Line）：响应头部之后有一个空行，用于分隔头部和响应体。
  • 响应体（Response Body）：响应体包含了服务器返回给客户端的实际数据。它可能是 HTML 内容、JSON 数据、文件等。

3.3 示例

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Content-Length: 1234

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>Example</title>
</head>
<body>
  <h1>Hello, World!</h1>
</body>
</html>

  • 协议版本是 HTTP/1.1。
  • 状态码是 200 OK，表示请求成功。
  • Content-Type 响应头部指定了响应体的类型为 text/html。
  • Content-Length 响应头部指定了响应体的长度为 1234 字节。
  • 响应体是一个 HTML 文档。

4 状态码

状态代码有三位数字组成，第一个数字定义了响应的类别，共分五种类别:

  • 1xx：指示信息–表示请求已接收，继续处理
  • 2xx：成功–表示请求已被成功接收、理解、接受
  • 3xx：重定向–要完成请求必须进行更进一步的操作
  • 4xx：客户端错误–请求有语法错误或请求无法实现
  • 5xx：服务器端错误–服务器未能实现合法的请求

常见状态码：

  • 200 OK //客户端请求成功
  • 400 Bad Request //客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解
  • 401 Unauthorized //请求未经授权，这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用
  • 403 Forbidden //服务器收到请求，但是拒绝提供服务
  • 404 Not Found //请求资源不存在，eg：输入了错误的URL
  • 500 Internal Server Error //服务器发生不可预期的错误
  • 503 Server Unavailable //服务器当前不能处理客户端的请求，一段时间后可能恢复正常

更多状态码：HTTP 状态码

5 HTTP请求方法

HTTP1.0定义了三种请求方法： GET, POST 和 HEAD方法。
HTTP1.1新增了五种请求方法：OPTIONS, PUT, DELETE, TRACE 和 CONNECT 方法。

GET 请求指定的页面信息，并返回实体主体。
HEAD 类似于get请求，只不过返回的响应中没有具体的内容，用于获取报头
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 从客户端向服务器传送的数据取代指定的文档的内容。
DELETE 请求服务器删除指定的页面。
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。
OPTIONS 允许客户端查看服务器的性能。
TRACE 回显服务器收到的请求，主要用于测试或诊断。

6 HTTP工作原理

HTTP协议定义Web客户端如何从Web服务器请求Web页面，以及服务器如何把Web页面传送给客户端。HTTP协议采用了请求/响应模型。客户端向服务器发送一个请求报文，请求报文包含请求的方法、URL、协议版本、请求头部和请求数据。服务器以一个状态行作为响应，响应的内容包括协议的版本、成功或者错误代码、服务器信息、响应头部和响应数据。
以下是 HTTP 请求/响应的步骤：

  • 客户端连接到Web服务器
    一个HTTP客户端，通常是浏览器，与Web服务器的HTTP端口（默认为80）建立一个TCP套接字连接。例如，http://www.oakcms.cn
  • 发送HTTP请求
    通过TCP套接字，客户端向Web服务器发送一个文本的请求报文，一个请求报文由请求行、请求头部、空行和请求数据4部分组成。
  • 服务器接受请求并返回HTTP响应
    Web服务器解析请求，定位请求资源。服务器将资源复本写到TCP套接字，由客户端读取。一个响应由状态行、响应头部、空行和响应数据4部分组成。
  • 释放连接TCP连接
    若connection 模式为close，则服务器主动关闭TCP连接，客户端被动关闭连接，释放TCP连接;若connection 模式为keepalive，则该连接会保持一段时间，在该时间内可以继续接收请求;
  • 客户端浏览器解析HTML内容
    客户端浏览器首先解析状态行，查看表明请求是否成功的状态代码。然后解析每一个响应头，响应头告知以下为若干字节的HTML文档和文档的字符集。客户端浏览器读取响应数据HTML，根据HTML的语法对其进行格式化，并在浏览器窗口中显示。
    例如：在浏览器地址栏键入URL，按下回车之后会经历以下流程：
    • 浏览器向 DNS 服务器请求解析该 URL 中的域名所对应的 IP 地址;
    • 解析出 IP 地址后，根据该 IP 地址和默认端口 80，和服务器建立TCP连接;
    • 浏览器发出读取文件(URL 中域名后面部分对应的文件)的HTTP 请求，该请求报文作为 TCP 三次握手的第三个报文的数据发送给服务器;
    • 服务器对浏览器请求作出响应，并把对应的 html 文本发送给浏览器;
    • 释放 TCP连接;
    • 浏览器将该 html 文本并显示内容

7 GET和POST请求的区别


7.1 提交数据

  • GET提交：请求的数据会附在URL之后（就是把数据放置在HTTP协议头中），以?分割URL和传输数据，多个参数用&连接；例 如：login.action?name=hyddd&password=idontknow&verify=%E4%BD%A0 %E5%A5%BD。
    • 如果数据是英文字母/数字，原样发送
    • 如果是空格，转换为+，如果是中文/其他字符，则直接把字符串用BASE64加密如： %E4%BD%A0%E5%A5%BD，其中％XX中的XX为该符号以16进制表示的ASCII。
  • POST提交：把提交的数据放置在是HTTP包的包体中。上文示例中红色字体标明的就是实际的传输数据
    因此，GET提交的数据会在地址栏中显示出来，而POST提交，地址栏不会改变

7.2 传输数据的大小：

  • HTTP协议没有对传输的数据大小进行限制，HTTP协议规范也没有对URL长度进行限制。而在实际开发中存在的限制主要有：
    • GET：特定浏览器和服务器对URL长度有限制，例如 IE对URL长度的限制是2083字节(2K+35)。对于其他浏览器，如Netscape、FireFox等，理论上没有长度限制，其限制取决于操作系 统的支持。因此对于GET提交时，传输数据就会受到URL长度的 限制。
    • POST：由于不是通过URL传值，理论上数据不受 限。但实际各个WEB服务器会规定对post提交数据大小进行限制，Apache、IIS6都有各自的配置。

7.3 安全性

POST的安全性要比GET的安全性高。比如：通过GET提交数据，用户名和密码将明文出现在URL上，因为(1)登录页面有可能被浏览器缓存；(2)其他人查看浏览器的历史纪录，那么别人就可以拿到你的账号和密码了，除此之外，使用GET提交数据还可能会造成Cross-site request forgery攻击

7.4 Http get,post协议都在http上运行

  • get：请求参数是作为一个key/value对的序列（查询字符串）附加到URL上的查询字符串的长度受到web浏览器和web服务器的限制（如IE最多支持2048个字符），不适合传输大型数据集同时，它很不安全
  • post：请求参数是在http标题的一个不同部分（名为entity body）传输的，这一部分用来传输表单信息，因此必须将Content-type设置为:application/x-www-form- urlencoded。post设计用来支持web窗体上的用户字段，其参数也是作为key/value对传输。
    但是：它不支持复杂数据类型，因为post没有定义传输数据结构的语义和规则。

7.5 总结

  • GET提交的数据会放在URL之后，以?分割URL和传输数据，参数之间以&相连，如EditPosts.aspx?name=test1&id=123456. POST方法是把提交的数据放在HTTP包的Body中.
  • GET提交的数据大小有限制（因为浏览器对URL的长度有限制），而POST方法提交的数据没有限制.
  • GET方式需要使用Request.QueryString来取得变量的值，而POST方式通过Request.Form来获取变量的值。
  • GET方式提交数据，会带来安全问题，比如一个登录页面，通过GET方式提交数据时，用户名和密码将出现在URL上，如果页面可以被缓存或者其他人可以访问这台机器，就可以从历史记录获得该用户的账号和密码.



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