詳細(xì)講解HTTP協(xié)議工作方式

更新時(shí)間：2021年12月02日 16:06:14 作者：愛文飛翔

超文本傳輸協(xié)議（Hypertext?Transfer?Protocol，HTTP）是一個(gè)簡(jiǎn)單的請(qǐng)求-響應(yīng)協(xié)議，它通常運(yùn)行在TCP之上。它指定了客戶端可能發(fā)送給服務(wù)器什么樣的消息以及得到什么樣的響應(yīng)。請(qǐng)求和響應(yīng)消息的頭以ASCII形式給出；而消息內(nèi)容則具有一個(gè)類似MIME的格式

HTTP協(xié)議簡(jiǎn)介

超文本傳輸協(xié)議（英文：HyperText Transfer Protocol，縮寫：HTTP）是一種用于分布式、協(xié)作式和超媒體信息系統(tǒng)的應(yīng)用層協(xié)議。HTTP是萬維網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)。

HTTP的發(fā)展是由蒂姆·伯納斯-李于1989年在歐洲核子研究組織（CERN）所發(fā)起。HTTP的標(biāo)準(zhǔn)制定由萬維網(wǎng)協(xié)會(huì)（World Wide Web Consortium，W3C）和互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（Internet Engineering Task Force，IETF）進(jìn)行協(xié)調(diào)，最終發(fā)布了一系列的RFC，其中最著名的是1999年6月公布的 RFC 2616，定義了HTTP協(xié)議中現(xiàn)今廣泛使用的一個(gè)版本——HTTP 1.1。

2014年12月，互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）的Hypertext Transfer Protocol Bis（httpbis）工作小組將HTTP/2標(biāo)準(zhǔn)提議遞交至IESG進(jìn)行討論，于2015年2月17日被批準(zhǔn)。 HTTP/2標(biāo)準(zhǔn)于2015年5月以RFC 7540正式發(fā)表，取代HTTP 1.1成為HTTP的實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。

HTTP協(xié)議概述

HTTP是一個(gè)客戶端終端（用戶）和服務(wù)器端（網(wǎng)站）請(qǐng)求和應(yīng)答的標(biāo)準(zhǔn)（TCP）。通過使用網(wǎng)頁瀏覽器、網(wǎng)絡(luò)爬蟲或者其它的工具，客戶端發(fā)起一個(gè)HTTP請(qǐng)求到服務(wù)器上指定端口（默認(rèn)端口為80）。我們稱這個(gè)客戶端為用戶代理程序（user agent）。應(yīng)答的服務(wù)器上存儲(chǔ)著一些資源，比如HTML文件和圖像。我們稱這個(gè)應(yīng)答服務(wù)器為源服務(wù)器（origin server）。在用戶代理和源服務(wù)器中間可能存在多個(gè)“中間層”，比如代理服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)或者隧道（tunnel）。

盡管TCP/IP協(xié)議是互聯(lián)網(wǎng)上最流行的應(yīng)用，HTTP協(xié)議中，并沒有規(guī)定必須使用它或它支持的層。事實(shí)上，HTTP可以在任何互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議上，或其他網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)。HTTP假定其下層協(xié)議提供可靠的傳輸。因此，任何能夠提供這種保證的協(xié)議都可以被其使用。因此也就是其在TCP/IP協(xié)議族使用TCP作為其傳輸層。

通常，由HTTP客戶端發(fā)起一個(gè)請(qǐng)求，創(chuàng)建一個(gè)到服務(wù)器指定端口（默認(rèn)是80端口）的TCP連接。HTTP服務(wù)器則在那個(gè)端口監(jiān)聽客戶端的請(qǐng)求。一旦收到請(qǐng)求，服務(wù)器會(huì)向客戶端返回一個(gè)狀態(tài)，比如"HTTP/1.1 200 OK"，以及返回的內(nèi)容，如請(qǐng)求的文件、錯(cuò)誤消息、或者其它信息。

HTTP工作原理

HTTP協(xié)議定義Web客戶端如何從Web服務(wù)器請(qǐng)求Web頁面，以及服務(wù)器如何把Web頁面?zhèn)魉徒o客戶端。HTTP協(xié)議采用了請(qǐng)求/響應(yīng)模型?？蛻舳讼蚍?wù)器發(fā)送一個(gè)請(qǐng)求報(bào)文，請(qǐng)求報(bào)文包含請(qǐng)求的方法、URL、協(xié)議版本、請(qǐng)求頭部和請(qǐng)求數(shù)據(jù)。服務(wù)器以一個(gè)狀態(tài)行作為響應(yīng)，響應(yīng)的內(nèi)容包括協(xié)議的版本、成功或者錯(cuò)誤代碼、服務(wù)器信息、響應(yīng)頭部和響應(yīng)數(shù)據(jù)。

以下是 HTTP 請(qǐng)求/響應(yīng)的步驟：

1. 客戶端連接到Web服務(wù)器
一個(gè)HTTP客戶端，通常是瀏覽器，與Web服務(wù)器的HTTP端口（默認(rèn)為80）建立一個(gè)TCP套接字連接。例如，http://www.baidu.com/。
2. 發(fā)送HTTP請(qǐng)求
通過TCP套接字，客戶端向Web服務(wù)器發(fā)送一個(gè)文本的請(qǐng)求報(bào)文，一個(gè)請(qǐng)求報(bào)文由請(qǐng)求行、請(qǐng)求頭部、空行和請(qǐng)求數(shù)據(jù)4部分組成。
3. 服務(wù)器接受請(qǐng)求并返回HTTP響應(yīng)
Web服務(wù)器解析請(qǐng)求，定位請(qǐng)求資源。服務(wù)器將資源復(fù)本寫到TCP套接字，由客戶端讀取。一個(gè)響應(yīng)由狀態(tài)行、響應(yīng)頭部、空行和響應(yīng)數(shù)據(jù)4部分組成。
4. 釋放連接TCP連接
若connection 模式為close，則服務(wù)器主動(dòng)關(guān)閉TCP連接，客戶端被動(dòng)關(guān)閉連接，釋放TCP連接;若connection 模式為keepalive，則該連接會(huì)保持一段時(shí)間，在該時(shí)間內(nèi)可以繼續(xù)接收請(qǐng)求;
5. 客戶端瀏覽器解析HTML內(nèi)容
客戶端瀏覽器首先解析狀態(tài)行，查看表明請(qǐng)求是否成功的狀態(tài)代碼。然后解析每一個(gè)響應(yīng)頭，響應(yīng)頭告知以下為若干字節(jié)的HTML文檔和文檔的字符集?？蛻舳藶g覽器讀取響應(yīng)數(shù)據(jù)HTML，根據(jù)HTML的語法對(duì)其進(jìn)行格式化，并在瀏覽器窗口中顯示。

例如：在瀏覽器地址欄鍵入U(xiǎn)RL，按下回車之后會(huì)經(jīng)歷以下流程：

瀏覽器向 DNS 服務(wù)器請(qǐng)求解析該 URL 中的域名所對(duì)應(yīng)的 IP 地址;
解析出 IP 地址后，根據(jù)該 IP 地址和默認(rèn)端口 80，和服務(wù)器建立TCP連接;
瀏覽器發(fā)出讀取文件(URL 中域名后面部分對(duì)應(yīng)的文件)的HTTP 請(qǐng)求，該請(qǐng)求報(bào)文作為 TCP 三次握手的第三個(gè)報(bào)文的數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器;
服務(wù)器對(duì)瀏覽器請(qǐng)求作出響應(yīng)，并把對(duì)應(yīng)的 html 文本發(fā)送給瀏覽器;
釋放 TCP連接;
瀏覽器將該 html 文本并顯示內(nèi)容;?

http協(xié)議是基于TCP/IP協(xié)議之上的應(yīng)用層協(xié)議。

基于請(qǐng)求-響應(yīng) 的模式

HTTP協(xié)議規(guī)定,請(qǐng)求從客戶端發(fā)出,最后服務(wù)器端響應(yīng)該請(qǐng)求并返回。換句話說,肯定是先從客戶端開始建立通信的,服務(wù)器端在沒有接收到請(qǐng)求之前不會(huì)發(fā)送響應(yīng)

無狀態(tài)保存

HTTP是一種不保存狀態(tài),即無狀態(tài)(stateless)協(xié)議。HTTP協(xié)議自身不對(duì)請(qǐng)求和響應(yīng)之間的通信狀態(tài)進(jìn)行保存。也就是說在HTTP這個(gè)級(jí)別,協(xié)議對(duì)于發(fā)送過的請(qǐng)求或響應(yīng)都不做持久化處理。

使用HTTP協(xié)議,每當(dāng)有新的請(qǐng)求發(fā)送時(shí),就會(huì)有對(duì)應(yīng)的新響應(yīng)產(chǎn)生。協(xié)議本身并不保留之前一切的請(qǐng)求或響應(yīng)報(bào)文的信息。這是為了更快地處理大量事務(wù),確保協(xié)議的可伸縮性,而特意把HTTP協(xié)議設(shè)計(jì)成如此簡(jiǎn)單的?？墒?隨著Web的不斷發(fā)展,因無狀態(tài)而導(dǎo)致業(yè)務(wù)處理變得棘手的情況增多了。比如,用戶登錄到一家購物網(wǎng)站,即使他跳轉(zhuǎn)到該站的其他頁面后,也需要能繼續(xù)保持登錄狀態(tài)。針對(duì)這個(gè)實(shí)例,網(wǎng)站為了能夠掌握是誰送出的請(qǐng)求,需要保存用戶的狀態(tài)。HTTP/1.1雖然是無狀態(tài)協(xié)議,但為了實(shí)現(xiàn)期望的保持狀態(tài)功能, 于是引入了Cookie技術(shù)。有了Cookie再用HTTP協(xié)議通信,就可以管理狀態(tài)了。有關(guān)Cookie的詳細(xì)內(nèi)容稍后講解。

無連接

無連接的含義是限制每次連接只處理一個(gè)請(qǐng)求。服務(wù)器處理完客戶的請(qǐng)求，并收到客戶的應(yīng)答后，即斷開連接。采用這種方式可以節(jié)省傳輸時(shí)間，并且可以提高并發(fā)性能，不能和每個(gè)用戶建立長久的連接，請(qǐng)求一次相應(yīng)一次，服務(wù)端和客戶端就中斷了。但是無連接有兩種方式，早期的http協(xié)議是一個(gè)請(qǐng)求一個(gè)響應(yīng)之后，直接就斷開了，但是現(xiàn)在的http協(xié)議1.1版本不是直接就斷開了，而是等幾秒鐘，這幾秒鐘是等什么呢，等著用戶有后續(xù)的操作，如果用戶在這幾秒鐘之內(nèi)有新的請(qǐng)求，那么還是通過之前的連接通道來收發(fā)消息，如果過了這幾秒鐘用戶沒有發(fā)送新的請(qǐng)求，那么就會(huì)斷開連接，這樣可以提高效率，減少短時(shí)間內(nèi)建立連接的次數(shù)，因?yàn)榻⑦B接也是耗時(shí)的，默認(rèn)的好像是3秒中現(xiàn)在，但是這個(gè)時(shí)間是可以通過咱們后端的代碼來調(diào)整的，自己網(wǎng)站根據(jù)自己網(wǎng)站用戶的行為來分析統(tǒng)計(jì)出一個(gè)最優(yōu)的等待時(shí)間。

HTTP請(qǐng)求方法

HTTP/1.1協(xié)議中共定義了八種方法（也叫“動(dòng)作”）來以不同方式操作指定的資源：

GET

向指定的資源發(fā)出“顯示”請(qǐng)求。使用GET方法應(yīng)該只用在讀取數(shù)據(jù)，而不應(yīng)當(dāng)被用于產(chǎn)生“副作用”的操作中，例如在Web Application中。其中一個(gè)原因是GET可能會(huì)被網(wǎng)絡(luò)蜘蛛等隨意訪問。

HEAD

與GET方法一樣，都是向服務(wù)器發(fā)出指定資源的請(qǐng)求。只不過服務(wù)器將不傳回資源的本文部分。它的好處在于，使用這個(gè)方法可以在不必傳輸全部內(nèi)容的情況下，就可以獲取其中“關(guān)于該資源的信息”（元信息或稱元數(shù)據(jù)）。

POST

向指定資源提交數(shù)據(jù)，請(qǐng)求服務(wù)器進(jìn)行處理（例如提交表單或者上傳文件）。數(shù)據(jù)被包含在請(qǐng)求本文中。這個(gè)請(qǐng)求可能會(huì)創(chuàng)建新的資源或修改現(xiàn)有資源，或二者皆有。

PUT

向指定資源位置上傳其最新內(nèi)容。

DELETE

請(qǐng)求服務(wù)器刪除Request-URI所標(biāo)識(shí)的資源。

TRACE

回顯服務(wù)器收到的請(qǐng)求，主要用于測(cè)試或診斷。

OPTIONS

這個(gè)方法可使服務(wù)器傳回該資源所支持的所有HTTP請(qǐng)求方法。用'*'來代替資源名稱，向Web服務(wù)器發(fā)送OPTIONS請(qǐng)求，可以測(cè)試服務(wù)器功能是否正常運(yùn)作。

CONNECT

HTTP/1.1協(xié)議中預(yù)留給能夠?qū)⑦B接改為管道方式的代理服務(wù)器。通常用于SSL加密服務(wù)器的鏈接（經(jīng)由非加密的HTTP代理服務(wù)器）。

注意事項(xiàng)：

方法名稱是區(qū)分大小寫的。當(dāng)某個(gè)請(qǐng)求所針對(duì)的資源不支持對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求方法的時(shí)候，服務(wù)器應(yīng)當(dāng)返回狀態(tài)碼405（Method Not Allowed），當(dāng)服務(wù)器不認(rèn)識(shí)或者不支持對(duì)應(yīng)的請(qǐng)求方法的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)返回狀態(tài)碼501（Not Implemented）。
HTTP服務(wù)器至少應(yīng)該實(shí)現(xiàn)GET和HEAD方法，其他方法都是可選的。當(dāng)然，所有的方法支持的實(shí)現(xiàn)都應(yīng)當(dāng)匹配下述的方法各自的語義定義。此外，除了上述方法，特定的HTTP服務(wù)器還能夠擴(kuò)展自定義的方法。例如PATCH（由 RFC 5789 指定的方法）用于將局部修改應(yīng)用到資源。

請(qǐng)求方式: get與post請(qǐng)求（通過form表單我們自己寫寫看）

GET提交的數(shù)據(jù)會(huì)放在URL之后，也就是請(qǐng)求行里面，以?分割URL和傳輸數(shù)據(jù)，參數(shù)之間以&相連，如EditBook?name=test1&id=123456.（請(qǐng)求頭里面那個(gè)content-type做的這種參數(shù)形式，后面講） POST方法是把提交的數(shù)據(jù)放在HTTP包的請(qǐng)求體中.
GET提交的數(shù)據(jù)大小有限制（因?yàn)闉g覽器對(duì)URL的長度有限制），而POST方法提交的數(shù)據(jù)沒有限制.
GET與POST請(qǐng)求在服務(wù)端獲取請(qǐng)求數(shù)據(jù)方式不同，就是我們自己在服務(wù)端取請(qǐng)求數(shù)據(jù)的時(shí)候的方式不同了，這句廢話昂。

HTTP狀態(tài)碼

所有HTTP響應(yīng)的第一行都是狀態(tài)行，依次是當(dāng)前HTTP版本號(hào)，3位數(shù)字組成的狀態(tài)代碼，以及描述狀態(tài)的短語，彼此由空格分隔。

狀態(tài)代碼的第一個(gè)數(shù)字代表當(dāng)前響應(yīng)的類型：

1xx消息——請(qǐng)求已被服務(wù)器接收，繼續(xù)處理
2xx成功——請(qǐng)求已成功被服務(wù)器接收、理解、并接受
3xx重定向——需要后續(xù)操作才能完成這一請(qǐng)求
4xx請(qǐng)求錯(cuò)誤——請(qǐng)求含有詞法錯(cuò)誤或者無法被執(zhí)行
5xx服務(wù)器錯(cuò)誤——服務(wù)器在處理某個(gè)正確請(qǐng)求時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤

雖然 RFC 2616 中已經(jīng)推薦了描述狀態(tài)的短語，例如"200 OK"，"404 Not Found"，但是WEB開發(fā)者仍然能夠自行決定采用何種短語，用以顯示本地化的狀態(tài)描述或者自定義信息。

URL

超文本傳輸協(xié)議（HTTP）的統(tǒng)一資源定位符將從因特網(wǎng)獲取信息的五個(gè)基本元素包括在一個(gè)簡(jiǎn)單的地址中：

傳送協(xié)議。
層級(jí)URL標(biāo)記符號(hào)(為[//],固定不變)
訪問資源需要的憑證信息（可省略）
服務(wù)器。（通常為域名，有時(shí)為IP地址）
端口號(hào)。（以數(shù)字方式表示，若為HTTP的默認(rèn)值“:80”可省略）
路徑。（以“/”字符區(qū)別路徑中的每一個(gè)目錄名稱）
查詢。（GET模式的窗體參數(shù)，以“?”字符為起點(diǎn)，每個(gè)參數(shù)以“&”隔開，再以“=”分開參數(shù)名稱與數(shù)據(jù)，通常以UTF8的URL編碼，避開字符沖突的問題）
片段。以“#”字符為起點(diǎn)

以http://www.luffycity.com:80/news/index.html?id=250&page=1 為例, 其中：

http，是協(xié)議；

www.luffycity.com，是服務(wù)器；

80，是服務(wù)器上的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)端口號(hào)，默認(rèn)不顯示；

/news/index.html，是路徑（URI：直接定位到對(duì)應(yīng)的資源）；

?id=250&page=1，是查詢。

大多數(shù)網(wǎng)頁瀏覽器不要求用戶輸入網(wǎng)頁中“http://”的部分，因?yàn)榻^大多數(shù)網(wǎng)頁內(nèi)容是超文本傳輸協(xié)議文件。同樣，“80”是超文本傳輸協(xié)議文件的常用端口號(hào)，因此一般也不必寫明。一般來說用戶只要鍵入統(tǒng)一資源定位符的一部分（www.luffycity.com:80/news/index.html?id=250&page=1）就可以了。

由于超文本傳輸協(xié)議允許服務(wù)器將瀏覽器重定向到另一個(gè)網(wǎng)頁地址，因此許多服務(wù)器允許用戶省略網(wǎng)頁地址中的部分，比如 www。從技術(shù)上來說這樣省略后的網(wǎng)頁地址實(shí)際上是一個(gè)不同的網(wǎng)頁地址，瀏覽器本身無法決定這個(gè)新地址是否通，服務(wù)器必須完成重定向的任務(wù)。

HTTP請(qǐng)求格式(請(qǐng)求協(xié)議)

URL包含：/index/index2?a=1&b=2；路徑和參數(shù)都在這里。

請(qǐng)求頭里面的內(nèi)容舉個(gè)例子：這個(gè)length表示請(qǐng)求體里面的數(shù)據(jù)長度，其他的請(qǐng)求頭里面的這些鍵值對(duì)，陸續(xù)我們會(huì)講的，大概知道一下就可以了，其中有一個(gè)user-agent，算是需要你記住的吧，就是告訴你的服務(wù)端，我是用什么給你發(fā)送的請(qǐng)求。