计算机 络协议赏析-HTTP

参考资料：
HTTP协议详解
计算机 络协议赏析-HTTP
简明HTTP协议
HTTP 状态代码解释

【最熟悉的陌生人】

【HTTP在江湖中的地位】

【HTTP大概是怎样工作的】

HTTP，是符合Client/Server模型的，总是Client端来发起请求。整个过程，可以简单分为四步：
(1)客户端发起请求，与服务器端完成“TCP三次握手”(TCP三次握手非文本重点知识)
(2)客户端向服务器端发出“HTTP请求 文”
(3)服务器端在完成内部处理后，向客户端发出“HTTP响应 文”
(4)客户端与服务器端完成“TCP四次分手”(TCP四次分手非文本重点知识)
而HTTP协议本身是一种无状态的协议，也就是说每一个HTTP 文不依赖于其前面的 文状态。

【HTTP的URL如何表示】

之所以要先讲一下URL，是因为这个知识点在下文中会频繁用到。
HTTP协议中的URL主要是用于定位服务器端资源的位置。我们来看下它的语法定义：
http://host[:port][path]
其中：
http:// 表示我们要使用HTTP协议；
host 表示一个可用的域名或IP地址；
port 为可选，表示要请求的端口 ，缺省情况下为80
path 为可选，表示要请求的资源所在的路径(也叫URI)，缺省情况下为/

【HTTP请求长什么样儿】

我们先来看一个典型的HTTP请求 文长什么样子：
(我们用//注释嵌到请求里，让大家更好的理解每一行语句的含义)

第一行叫做请求行(request)，其他的各行都叫做头部行(header)
请求行包括三个字段：方法字段、URI字段、HTTP版本字段
这个例子的请求行，是要做这样一件事：用HTTP协议1.1版本，使用GET方法，
向服务端申请pathtopage.html资源
GET pathtopage.html HTTP1.1

下面都属于头部行 
Host用来指定要请求的服务器端主机为roclinux.cn
Host:roclinux.cn
Connection:close是要告诉服务器端，我客户端不想使用持久连接，
请服务器端在完成这次请求响应后关闭此连接。虽然这个请求 文中
使用了支持持久连接的HTTP1.1版本，但客户端仍然不想使用持久连接
Connection:close
User-agent域则是用来指定当前这个请求 文是由谁产生的，通常来
说，一般这里设置的是用户所使用的浏览器类型。不要小看这个域，一
些用心的站长，会通过这个域来识别客户，并给不同的客户展示资源的
不同版本呢！
User-agent:Mozilla4.0
Accept-language域，则是客户端再跟服务器端说“兄弟，如果你那里有
我申请的资源的中文版本，那就把中文版本给我；如果没有中文版本，那
就把你的默认语言版本给我就好了。”
Accept-language:zh-cn
看这里，看这里！或许谁也没有注意到这里，这里有一个空行，而且是必
须有这个空行。这是HTTP协议的硬性规定，不要忘记哦

下面，用我精心画的一张图，来说明下请求 文的协议格式：

【怎么响应HTTP的请求】

在了解完请求 文的格式之后，你是不是想知道HTTP协议是如何响应请求 文的呢来看一个典型的响应 文：

一个响应 文，一般包括三部分，即状态行、头部行、附属体
第一行是状态行，包括三个字段：版本字段、状态码字段、原因短语字段
本例中，HTTP协议的响应 文想表达的意思是服务器使用的是HTTP协议1.1版本，
而且找到了客户端所要的资源，且会将响应 文发给客户端，整个过程都很正常
HTTP1.1 200 0K
服务器端不会保持住这个连接，而是在回复完这个响应 文之后会断开这个连接
Connectlon:close
这里记录了这个响应 文被发送出去的时间点
Date: Thu, 13 Oct 2005 03:17:33 GMT
Server域表明这个响应 文是有类Unix操作系统上的Apache服务器发出的，且
Apache的版本是2.0.54
Server: Apache2.0.54 (Unix)
用于记录本响应 文中所存的数据的最后修改时间
Last—Modified:Mon,22 Jun 1998 09;23;24 GMT
指出数据部分的字节数，即单位Byte
Content—Length:682l
指出所包含的数据是HTML文本内容
Content—Type:texthtml
看这里，还得看这里，和请求 文类似，这里也有一个空行，不能省哦
这里是实际的响应数据
(data data data data …………)

下面，我们同样来看看响应 文的协议格式：

【说说HTTP的状态码】

【常见的状态码】
200 OK最常见的就是成功响应状态码200了， 这表明该请求被成功地完成，所请求的资源发送回客户端.如下图， 打开博客园首页

304 Not Modified。代表上次的文档已经被缓存了， 还可以继续使用，例如打开博客园首页, 发现很多Response 的status code 都是304

【HTTP Request header】

使用Fiddler 能很方便的查看Reques header, 点击Inspectors tab ->Request tab-> headers 如下图所示.

If-None-Match.作用: If-None-Match和ETag一起工作，工作原理是在HTTP Response中添加ETag信息。 当用户再次请求该资源时，将在HTTP Request 中加入If-None-Match信息(ETag的值)。如果服务器验证资源的ETag没有改变（该资源没有更新），将返回一个304状态告诉客户端使用本地缓存文件。否则将返回200状态和新的资源和Etag. 使用这样的机制将提高 站的性能.例如: If-None-Match: “03f2b33c0bfcc1:0”.实例如下图

【HTTP Response header】

同样使用Fiddler 查看Response header, 点击Inspectors tab ->Response tab-> headers 如下图所示

【HTTP版本有几个】

最早的HTTP版本是0.9，现在已经很少使用了。
而基于0.9版本改进后的是HTTP1.0版本，对应的RFC编 是1945。
现在最常用的则是基于1.0版本改进后的HTTP1.1版本，对应的RFC编 是2616，其最大的改进点就是增加了“持久连接”的内容，同时在缓存控制与多级代理方面也有不小的完善。
【一些高级用法】
1 HTTP1.1中，我们可以在 文中使用Cache-Control域来控制缓存策略；而在HTTP1.0中则可以使用Pragma域来控制。为了确保达到效果，我们往往会在HTTP 文中同时设置Cache-Control:no-cache和Pragma:no-cache
2 在请求 文中，我们可以设置Accept头部域来指明客户端希望接受哪些类型的数据，比如Accept:image/gif，则表明客户端希望接收gif图片数据。当然我们可以设置很多种可接受的类型。
3 在请求 文中，Accept-Charset则是用来设置客户端希望接受的字符集。
4 在请求 文中，Accept-Encoding则是用来指定客户端希望接受的编码类型。
5 在请求 文中，Accept-Language是指明客户端希望接受的语言类型，例如Accept-Language:zh-cn，表明客户端希望得到中文的内容
6 在请求 文中，If-Modified-Since域用作缓存策略。具体的原理是这样的，浏览器本地会缓存一些数据，包括 页、图片等，而且还会同时存储这些缓存数据在服务器端的最后修改时间(Last-Modified)。当浏览器再向服务器端发起这些数据的请求时，会同时把这些数据的最后修改时间通过If-Modified-Since一起传给服务器端，服务器端一旦看到这个头部域，就会先拿这个时间戳和相应资源的最后修改时间比较下，如果相同，就说明这个资源一直以来都没有改动过，于是服务器端就不用再把这个数据重复的传给客户端了，而是直接在响应 文中返回304即可，避免了重复传输带来的带宽消耗。
7 有些同学会感觉疑惑，为什么Last-Modified和If-Modified-Since域都是存储“最后修改时间”的，有啥区别呢。他俩的区别在于，Last-Modified域是响应 文中使用的，由服务器端发给客户端的；而If-Modified-Since则是用在请求 文中的，由客户端发给服务器端的。这两者都是用绝对时间来表示的，所以存在时间同步的问题。那有没有更好的解决办法呢，请继续往下看：)
8 为大家隆重推出Etags和If-None-Match这一对兄弟，他俩的关系和“Last-Modified/If-Modified-Since”的关系一样，Etags(Entity Tags)是用于响应 文中的，而If-None-Match是用于请求 文中的。这对兄弟的好处在于，他们不是以绝对时间来判断数据是否被修改过，而是通过数据的某个属性值来判断，例如数据的MD5值，这样就可以很好的避免时间不同步的问题了。(除了If-None-Match外，请求 文的头部域中还可以用If-Match、If-Range来表示希望获取的Etag值)
9 在响应 文中，可以使用Location头部域来实现重定向，比如更换了域名之后。
10 在HTTP协议里，除了Etags/if-None-Match，Last-Modified/If-Modified-Since外，还有两对这样的兄弟，其一是Server/User-Agent，Server是服务器端用来亮明身份的，而User-Agent是客户端用来亮明身份的；另一对是Set-Cookie和Cookie，Set-Cookie用于服务器端向客户端设置cookie的，而Cookie则是客户端告诉服务器端自己的cookie的。
11 在响应 文中，服务器端可以使用Expires域来告诉客户端最多缓存这个数据到什么时间，如果超过这个时间点的话，客户端就不要再缓存这个数据了，而是向服务器端重新发起新的请求。
12 在响应 文中，服务器端可以使用Set-Cookie头部域向客户端设置cookie。其语法很简单，就是由多个name=value组成的，由分 间隔。例如：
Set-Cookie: ASPSESSIONIDQAQBQQQB=BEJCDGKADEDJKLKKAJEOIMMH; path=/
13 在响应 文中，X-Powered-By头部域表示服务器端使用到的技术名称，例如X-Powered-By: ASP.NET
【结语】
随着你对HTTP协议掌握的越来越深入，你会发现HTTP协议里蕴藏了很多智慧和技巧，如果你和我一样是一名devops的话，对HTTP的了解和深入是必不可少的。
谢谢！

参考文章：
HTTP协议详解

文章知识点与官方知识档案匹配，可进一步学习相关知识 络技能树支撑应用程序的协议HTTP协议22648 人正在系统学习中