HTTP

阳光穿透心脏的1/2处 2021-08-30 19:29 272阅读 0赞

### HTTP ###

*  1. HTTP 协议本质
 *  2. HTTP 工作原理
 *  3. HTTP 请求响应实例
 *  4. Cookie 和 Session
 *   *  4.1 Cookie 技术
     *  4.2 Session 技术
     *  4.3 Session创建与存储
 *  5. HTTP 状态码
 *  6. HTTP 请求方法
 *  7. 请求首部
 *  8. 响应首部
 *  10. 实体首部字段

# 1. HTTP 协议本质 #

`HTTP`协议是浏览器与服务器之间的数据传送协议。作为应用层协议，`HTTP`是基于`TCP/IP`协议来传递数据的（`HTML`文件、图片、查询结果等），`HTTP`协议不涉及数据包（`Packet`）传输，主要规定了客户端和服务器之间的通信格式。

下面通过一个例子来告诉你`HTTP`的本质是什么。

假如浏览器需要从远程`HTTP`服务器获取一个`HTML`文本，在这个过程中，浏览器实际上要做两件事情。

*  与服务器建立`Socket`连接。
 *  生成**请求数据**并通过`Socket`发送出去。

第一步比较容易理解，浏览器从地址栏获取用户输入的网址和端口，去连接远端的服务器，这样就能通信了。

我们重点来看第二步，这个请求数据到底长什么样呢?都请求些什么内容呢?或者换句话说，浏览器需要告诉服务端什么信息呢?

首先最基本的是，你要让服务端知道你的意图，你是想获取内容还是提交内容；其次你需要告诉服务端你想要哪个内容。那么要把这些信息以一种什么样的格式放到请求里去呢？这就是`HTTP`协议要解决的问题。也就是说，**`HTTP`协议的本质就是一种浏览器与服务器之间约定好的通信格式**。那浏览器与服务器之间具体是怎么工作的呢?

# 2. HTTP 工作原理 #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdfemhhb18_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
       从图上你可以看到，这个过程是:

1.  用户通过浏览器进行了一个操作，比如输入网址并回车，或者是点击链接，接着浏览器获取了这个事件。
2.  浏览器向服务端发出`TCP`连接请求。
3.  服务程序接受浏览器的连接请求，并经过`TCP`三次握手建立连接。
4.  浏览器将请求数据打包成一个`HTTP`协议格式的数据包。
5.  浏览器将该数据包推入网络，数据包经过网络传输，最终达到端服务程序。
6.  服务端程序拿到这个数据包后，同样以`HTTP`协议格式解包，获取到客户端的意图。
7.  得知客户端意图后进行处理，比如提供静态文件或者调用服务端程序获得动态结果。
8.  服务器将响应结果(可能是`HTML`或者图片等)按照`HTTP`协议格式打包。
9.  服务器将响应数据包推入网络，数据包经过网络传输最终达到到浏览器。
10. 浏览器拿到数据包后，以`HTTP`协议的格式解包，然后解析数据，假设这里的数据是`HTML`。
11. 浏览器将`HTML`文件展示在页面上。

# 3. HTTP 请求响应实例 #

在浏览器和`HTTP`服务器之间通信的过程中，首先要将数据打包成`HTTP`协议的格式，那`HTTP`协议的数据包具体长什么样呢?

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdfemhhb18_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
       可以看到，`HTTP`请求数据由三部分组成，分别是**请求行**、**请求报头**、**请求正文**。

当这个`HTTP`请求数据到达`Tomcat`后，`Tomcat`会把`HTTP`请求数据字节流解析成一个`Request`对象，这个`Request`对象封装了`HTTP`所有的请求信息。接着`Tomcat`把这个`Request`对象交给`Web`应用去处理，处理完后得到一个`Response`对象，`Tomcat`会把这个`Response`对象转成`HTTP`格式的响应数据并发送给浏览器。

再来看看`HTTP`响应的格式，`HTTP`的响应也是由三部分组成，分别是**状态行**、**响应报头**、**报文主体**。

# 4. Cookie 和 Session #

我们知道，`HTTP`协议有个特点是无状态，请求与请求之间是没有关系的。这样会出现一个很尴尬的问题：  
       `Web`应用不知道你是谁。比如你登陆淘宝后，在购物车中添加了三件商品，刷新一下网页，这时系统提示你仍然处于未登录的状态，购物车也空了，很显然这种情况是不可接受的。因此HTTP协议需要一种技术让请求与请求之间建立起联系，并且服务器需要知道这个请求来自哪个用户，于是`Cookie`技术出现了。

## 4.1 Cookie 技术 ##

`Cookie`是`HTTP`报文的一个请求头，`Web`应用可以将用户的标识信息或者其他一些信息（用户名等）存储在`Cookie`中。用户经过验证之后，每次`HTTP`请求报文中都包含`Cookie`，这样服务器读取这个`Cookie`请求头就知道用户是谁了。**`Cookie`本质上就是一份存储在用户本地的文件，里面包含了每次请求中都需要传递的信息**。

## 4.2 Session 技术 ##

由于`Cookie`以明文的方式存储在本地，而`Cookie`中往往带有用户信息，这样就造成了非常大的安全隐患。

而`Session`的出现解决了这个问题，**`Session`可以理解为服务器端开辟的存储空间，里面保存了用户的状态**，用户信息以`Session`的形式存储在服务端。当用户请求到来时，服务端可以把用户的请求和用户的`Session`对应起来。那么`Session`是怎 么和请求对应起来的呢?答案是通过`Cookie`，浏览器在`Cookie`中填充了一个`Session ID`之类的字段用来标识请求。

具体工作过程是这样的：服务器在创建`Session`的同时，会为该`Session`生成唯一的`Session ID`，当浏览器再次发送请求的时候，会将这个`Session ID`带上，服务器接受到请求之后就会依据`Session ID`找到相应的`Session`，找到`Session`后，就可以在`Session`中获取或者添加内容了。而这些内容只会保存在服务器中，发到客户端的只有`Session ID`，这样相对安全，也节省了网络流量，因为不需要在`Cookie`中存储大量用户信息。

## 4.3 Session创建与存储 ##

那么`Session`在何时何地创建呢？当然还是在服务器端程序运行的过程中创建的，不同语言实现的应用程序有不同的创建`Session`的方法。在`Java`中， 是`Web`应用程序在调用`HttpServletRequest`的`getSession`方法时，由`Web`容器(比如`Tomcat`)创建的。

`Tomcat`的`Session`管理器提供了多种持久化方案来存储`Session`，通常会采用高性能的存储方式，比如`Redis`，并且通过集群部署的方式，防止单点故障，从而提升高可用。同时，`Session`有过期时间，因此  
`Tomcat`会开启后台线程定期的轮询，如果`Session`过期了就将`Session`失效。

# 5. HTTP 状态码 #

![在这里插入图片描述][202007052016214.png]

![在这里插入图片描述][20200705201644669.png]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdfemhhb18_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdfemhhb18_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]![在这里插入图片描述][20200705201717350.png]

# 6. HTTP 请求方法 #

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dhbmdfemhhb18_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

# 7. 请求首部 #

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>首部字段名</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Accept</td> 
   <td>用户代理可处理的媒体类型</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Accept-Charset</td> 
   <td>优先的字符集</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Accept-Enconding</td> 
   <td>优先的内容编码</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Accept-Language</td> 
   <td>优先的语言（自然语言）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Authorization</td> 
   <td>Web认证信息</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Expect</td> 
   <td>期待服务器的特定行为</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>From</td> 
   <td>用户的电子邮箱地址</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Host</td> 
   <td>请求资源所在服务器</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>If-Match</td> 
   <td>比较实体标记（ETag）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>If-Modified-Since</td> 
   <td>比较资源的更新时间</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>IF-None-Match</td> 
   <td>比较实体标记（与IF-Match相反）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>If-Range</td> 
   <td>资源未更新时发送实体Byte的范围请求</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>If-Unmodified-Since</td> 
   <td>比较资源的更新时间（与If-Modified-Since相反）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Max-Forwards</td> 
   <td>最大传输逐跳数</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Proxy-Authorization</td> 
   <td>代理服务器要求客户端的认证信息</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Range</td> 
   <td>实体的字节范围请求</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Referer</td> 
   <td>对请求中URI的原始获取方</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>TE</td> 
   <td>传输编码的优先级</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>User-Agent</td> 
   <td>HTTP客户端程序的信息</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# 8. 响应首部 #

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>首部字段名</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Accept-Ranges</td> 
   <td>是否接受字节范围请求</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ETag</td> 
   <td>资源的匹配信息</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Age</td> 
   <td>推算资源创建经过时间</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Location</td> 
   <td>令客户端重定向至指定URI</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Proxy-Authenticate</td> 
   <td>代理服务器对客户端的认证信息</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Retry-After</td> 
   <td>对再次发起请求的时机要求</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Server</td> 
   <td>HTTP服务器的安装信息</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Vary</td> 
   <td>代理服务器缓存的管理信息</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>WWW-Authenticate</td> 
   <td>服务器对客户端的认知信息</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

# 10. 实体首部字段 #

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>首部字段名</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Allow</td> 
   <td>资源可支持的HTTP方法</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Content-Encoding</td> 
   <td>实体主体适用的编码方式</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Content-Language</td> 
   <td>实体主体的自然语言</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Content-Length</td> 
   <td>实体主体的大小（单位：字节）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Content-Location</td> 
   <td>替代对应资源的URI</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Content-MD5</td> 
   <td>实体主体的报文摘要</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Content-Range</td> 
   <td>实体主体的位置范围</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Content-Type</td> 
   <td>实体主体的媒体类型</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Last-Modified</td> 
   <td>资源的最后修改日期</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

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