（图解 HTTP）一篇文章带你深入了解 HTTP报文中的 HTTP 信息-蒲公英云

文章目录

- 一、HTTP 报文
- 二、请求报文及响应报文的结构
- 三、编码提升传输速率
- - 1. 报文主体和实体主体的差异
  - 1. 压缩传输的内容编码
  - 1. 分割发送的分块传输编码
- 四、发送多种数据的多部分对象集合
- 五、获取部分内容的范围请求
- 六、内容协商返回最合适的内容

一、HTTP 报文

用于HTTP协议交互的信息被称为HTTP报文

请求端（客户端）的HTTP报文叫做请求报文，响应端（服务器端）的叫做响应报文。HTTP报文本身是由多行（用CR+LF作换行符）数据构成的字符串文本。HTTP报文大致可分为报文首部和报文主体两块。两者由最初出现的空行（CR+LF）来划分。通常，并不一定要有报文主体。

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二、请求报文及响应报文的结构

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请求行包含用于请求的方法，请求URI和HTTP版本。
状态行包含表明响应结果的状态码，原因短语和HTTP版本。
首部字段包含表示请求和响应的各种条件和属性的各类首部。
一般有4种首部，分别是：通用首部、请求首部、响应首部和实体首部。
其他可能包含HTTP的RFC里未定义的首部（Cookie等）。

三、编码提升传输速率

HTTP在传输数据时可以按照数据原貌直接传输，但也可以在传输过程中通过编码提升传输速率。通过在传输时编码，能有效地处理大量的访问请求。但是，编码的操作需要计算机来完成，因此会消耗更多的CPU等资源。

1. 报文主体和实体主体的差异

报文（message）：是HTTP通信中的基本单位，由8位组字节流（octet sequence，其中octet为8个比特）组成，通过HTTP通信传输。
实体（entity）：作为请求或响应的有效载荷数据（补充项）被传输，其内容由实体首部和实体主体组成。

HTTP报文的主体用于传输请求或响应的实体主体。通常，报文主体等于实体主体。只有当传输中进行编码操作时，实体主体的内容发生变化，才导致它和报文主体产生差异。报文和实体这两个术语在之后会经常出现，请事先理解两者的差异。

2. 压缩传输的内容编码

向待发送邮件内增加附件时，为了使邮件容量变小，我们会先用ZIP压缩文件之后再添加附件发送。HTTP协议中有一种被称为内容编码的功能也能进行类似的操作。

内容编码指明应用在实体内容上的编码格式，并保持实体信息原样压缩。内容编码后的实体由客户端接收并负责解码。

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常用的内容编码有以下几种。

gzip（GNU zip）
compress（UNIX系统的标准压缩）
deflate（zlib）
identity（不进行编码）

3. 分割发送的分块传输编码

在HTTP通信过程中，请求的编码实体资源尚未全部传输完成之前，浏览器无法显示请求页面。在传输大容量数据时，通过把数据分割成多块，能够让浏览器逐步显示页面。这种把实体主体分块的功能称为分块传输编码（Chunked Transfer Coding）

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分块传输编码会将实体主体分成多个部分（块）。每一块都会用十六进制来标记块的大小，而实体主体的最后一块会使用“0(CR+LF)”来标记。

使用分块传输编码的实体主体会由接收的客户端负责解码，恢复到编码前的实体主体。HTTP/1.1中存在一种称为传输编码（Transfer Coding）的机制，它可以在通信时按某种编码方式传输，但只定义作用于分块传输编码中。

四、发送多种数据的多部分对象集合

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发送邮件时，我们可以在邮件里写入文字并添加多份附件。这是因为采用了MIME（Multipurpose Internet Mail Extensions，多用途因特网邮件扩展）机制，它允许邮件处理文本、图片、视频等多个不同类型的数据
例如，图片等二进制数据以ASCII码字符串编码的方式指明，就是利用MIME来描述标记数据类型。而在MIME扩展中会使用一种称为多部分对象集合（Multipart）的方法，来容纳多份不同类型的数据。相应地，HTTP协议中也采纳了多部分对象集合，发送的一份报文主体内可含有多类型实体。通常是在图片或文本文件等上传时使用。

相应地，HTTP协议中也采纳了多部分对象集合，发送的一份报文主体内可含有多类型实体。通常是在图片或文本文件等上传时使用。多部分对象集合包含的对象如下。

multipart/form-data在Web表单文件上传时使用。
multipart/byteranges状态码206（Partial Content，部分内容）响应报文包含了多个范围的内容时使用。

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在HTTP报文中使用多部分对象集合时，需要在首部字段里加上Content-type。有关这个首部字段，我们稍后讲解。

使用boundary字符串来划分多部分对象集合指明的各类实体。在boundary字符串指定的各个实体的起始行之前插入“–”标记（例如：--AaB03x、--THIS_STRING_SEPARATES），而在多部分对象集合对应的字符串的最后插入“–”标记（例如：--AaB03x--、--THIS_STRING_SEPARATES--）作为结束。

多部分对象集合的每个部分类型中，都可以含有首部字段。另外，可以在某个部分中嵌套使用多部分对象集合。

五、获取部分内容的范围请求

以前，用户不能使用现在这种高速的带宽访问互联网，当时，下载一个尺寸稍大的图片或文件就已经很吃力了。如果下载过程中遇到网络中断的情况，那就必须重头开始。为了解决上述问题，需要一种可恢复的机制。所谓恢复是指能从之前下载中断处恢复下载

要实现该功能需要指定下载的实体范围。像这样，指定范围发送的请求叫做范围请求（Range Request）。对一份10000字节大小的资源，如果使用范围请求，可以只请求5001～10000字节内的资源。

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执行范围请求时，会用到首部字段Range来指定资源的byte范围。byte范围的指定形式如下。

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针对范围请求，响应会返回状态码为206 Partial Content的响应报文。另外，对于多重范围的范围请求，响应会在首部字段Content-Type标明multipart/byteranges后返回响应报文。

如果服务器端无法响应范围请求，则会返回状态码200 OK和完整的实体内容。

六、内容协商返回最合适的内容

同一个Web网站有可能存在着多份相同内容的页面。比如英语版和中文版的Web页面，它们内容上虽相同，但使用的语言却不同。当浏览器的默认语言为英语或中文，访问相同URI的Web页面时，则会显示对应的英语版或中文版的Web页面。这样的机制称为内容协商（ContentNegotiation）

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内容协商机制是指客户端和服务器端就响应的资源内容进行交涉，然后提供给客户端最为适合的资源。内容协商会以响应资源的语言、字符集、编码方式等作为判断的基准。包含在请求报文中的某些首部字段（如下）就是判断的基准。

Accept
Accept-Charset
Accept-Encoding
Accept-Language
Content-Language

内容协商技术有以下3种类型：

服务器驱动协商（Server-driven Negotiation）由服务器端进行内容协商。以请求的首部字段为参考，在服务器端自动处理。但对用户来说，以浏览器发送的信息作为判定的依据，并不一定能筛选出最优内容。
客户端驱动协商（Agent-driven Negotiation）由客户端进行内容协商的方式。用户从浏览器显示的可选项列表中手动选择。还可以利用JavaScript脚本在Web页面上自动进行上述选择。比如按OS的类型或浏览器类型，自行切换成PC版页面或手机版页面。
透明协商（Transparent Negotiation）是服务器驱动和客户端驱动的结合体，是由服务器端和客户端各自进行内容协商的一种方法。