Http协议
大三学习了《计算机网络》的课程,但是老师只把几层协议简单的介绍了一下,就没有深入的去学习。这么多年,一直在使用Http,在去年的时候才开始使用到Https,回过头来发现关于Http的细节性的东西遗漏了很多。欠过账的迟早要还的!在我对Servlet进行研究时,发现很多底层上的参数搞不清楚到底是协议上的还是Servlet上的。所以,还是从Http的协议开始入手,重新学习和总结一下。
1、Http简介
HTTP协议是Hyper Text Transfer Protocol(超文本传输协议)的缩写,是用于从万维网(WWW:World Wide Web )服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。
HTTP协议工作于客户端-服务端架构为上。浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端即WEB服务器发送所有请求。Web服务器根据接收到的请求后,向客户端发送响应信息。
HTTP是一个基于TCP/IP通信协议来传递数据(HTML 文件, 图片文件, 查询结果等)。
HTTP默认端口号为80,Https的默认端口为443。
特点
1、简单快速:客户向服务器请求服务时,只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单,使得HTTP服务器的程序规模小,因而通信速度很快。
2、灵活:HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。
3.无连接:无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求,并收到客户的应答后,即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。
4.无状态:HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息,则它必须重传,这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面,在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。
5、支持B/S及C/S模式。
TCP & HTTP & UDP:
TCP/IP是个协议组,可分为四个层次:网络接口层、网络层、传输层和应用层。
网络层 | 所包含协议 |
---|---|
网络层 | IP协议、ICMP协议、ARP协议、RARP协议和BOOTP协议 |
传输层 | TCP协议、UDP协议 |
应用层 | 有FTP、HTTP、TELNET、SMTP、DNS等协议 |
因此,HTTP本身就是一个协议,是从Web服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。
socket
socket是为了实现通信过程而建立成来的通信管道,其真实的代表是客户端和服务器端的一个通信进程,双方进程通过socket进行通信,而通信的规则采用指定的协议。
socket只是一种连接模式,不是协议,tcp、udp,简单的说(虽然不准确)是两个最基本的协议,很多其它协议都是基于这两个协议如,http就是基于tcp的,.用socket可以创建tcp连接,也可以创建udp连接,这意味着,用socket可以创建任何协议的连接,因为其它协议都是基于此的。
2.Http消息
HTTP使用统一资源标识符(Uniform Resource Identifiers, URI)来传输数据和建立连接。
URL和URI区别
URI | URL |
---|---|
URI,是uniform resource identifier,统一资源标识符,用来唯一的标识一个资源。 | URL是uniform resource locator,统一资源定位器,它是一种具体的URI,即URL可以用来标识一个资源,而且还指明了如何locate这个资源,URL是Internet上用来描述信息资源的字符串,主要用在各种WWW客户程序和服务器程序上,。 |
Web上可用的每种资源如HTML文档、图像、视频片段、程序等都是一个来URI来定位的 | 采用URL可以用一种统一的格式来描述各种信息资源,包括文件、服务器的地址和目录等 |
URI一般由三部组成:1、访问资源的命名机制。 2、存放资源的主机名。3、资源自身的名称,由路径表示,着重强调于资源。 | URL一般由三部组成:1、协议(或称为服务方式)。2、存有该资源的主机IP地址(有时也包括端口号)。3、主机资源的具体地址。如目录和文件名等 |
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:
1、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;
2、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;
3、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;
4、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;
5、释放 TCP连接;
6、浏览器将该 html 文本并显示内容;
客户端请求消息
客户端发送一个HTTP请求到服务器的请求消息包括以下格式:请求行(request line)、请求头部(header)、空行和请求数据四个部分组成,下图给出了请求报文的一般格式。
Get请求
GET /562f25980001b1b106000338.jpg HTTP/1.1
Host img.mukewang.com
User-Agent Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/51.0.2704.106 Safari/537.36
Accept image/webp,image/*,*/*;q=0.8
Referer http://www.imooc.com/
Accept-Encoding gzip, deflate, sdch
Accept-Language zh-CN,zh;q=0.8
第一部分:请求行,用来说明请求类型,要访问的资源以及所使用的HTTP版本.
GET说明请求类型为GET,[/562f25980001b1b106000338.jpg]为要访问的资源,该行的最后一部分说明使用的是HTTP1.1版本。
第二部分:请求头部,紧接着请求行(即第一行)之后的部分,用来说明服务器要使用的附加信息
从第二行起为请求头部,HOST将指出请求的目的地.User-Agent,服务器端和客户端脚本都能访问它,它是浏览器类型检测逻辑的重要基础.该信息由你的浏览器来定义,并且在每个请求中自动发送等等
第三部分:空行,请求头部后面的空行是必须的
即使第四部分的请求数据为空,也必须有空行。
第四部分:请求数据也叫主体,可以添加任意的其他数据。
这个例子的请求数据为空。
post请求
POST / HTTP1.1
Host:www.wrox.com
User-Agent:Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1; SV1; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.0.04506.648; .NET CLR 3.5.21022)
Content-Type:application/x-www-form-urlencoded
Content-Length:40
Connection: Keep-Alive
name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley
第一部分:请求行,第一行明了是post请求,以及http1.1版本。
第二部分:请求头部,第二行至第六行。
第三部分:空行,第七行的空行。
第四部分:请求数据,第八行。
响应消息Response
HTTP响应也由四个部分组成,分别是:状态行、消息报头、空行和响应正文。
3、请求方法和状态码
请求方法
根据HTTP标准,HTTP请求可以使用多种请求方法。
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。
序号 | 方法 | 描述 |
---|---|---|
1 | GET | 请求指定的页面信息,并返回实体主体。 |
2 | 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 |
3 | 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。 |
4 | PUT 从客 | 户端向服务器传送的数据取代指定的文档的内容。 |
5 | DELETE | 请求服务器删除指定的页面。 |
6 | 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。 |
7 | OPTION | S 允许客户端查看服务器的性能。 |
8 | TRACE | 回显服务器收到的请求,主要用于测试或诊断。 |
状态码
当浏览者访问一个网页时,浏览者的浏览器会向网页所在服务器发出请求。当浏览器接收并显示网页前,此网页所在的服务器会返回一个包含HTTP状态码的信息头(server header)用以响应浏览器的请求。
HTTP状态码的英文为HTTP Status Code。
分类 | 分类描述 |
---|---|
1** | 信息,服务器收到请求,需要请求者继续执行操作 |
2** | 成功,操作被成功接收并处理 |
3** | 重定向,需要进一步的操作以完成请求 |
4** | 客户端错误,请求包含语法错误或无法完成请求 |
5** | 服务器错误,服务器在处理请求的过程中发生了错误 |
常见的状态码
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
HTTP content-type
Content-Type,内容类型,一般是指网页中存在的Content-Type,用于定义网络文件的类型和网页的编码,决定浏览器将以什么形式、什么编码读取这个文件,这就是经常看到一些Asp网页点击的结果却是下载到的一个文件或一张图片的原因。
HTTP 响应头信息
HTTP请求头提供了关于请求,响应或者其他的发送实体的信息。
应答头 | 说明 |
---|---|
Allow | 服务器支持哪些请求方法(如GET、POST等)。 |
Content-Encoding | 文档的编码(Encode)方法。只有在解码之后才可以得到Content-Type头指定的内容类型。利用gzip压缩文档能够显著地减少HTML文档的下载时间。Java的GZIPOutputStream可以很方便地进行gzip压缩,但只有Unix上的Netscape和Windows上的IE 4、IE 5才支持它。因此,Servlet应该通过查看Accept-Encoding头(即request.getHeader("Accept-Encoding"))检查浏览器是否支持gzip,为支持gzip的浏览器返回经gzip压缩的HTML页面,为其他浏览器返回普通页面。 |
Content-Length | 表示内容长度。只有当浏览器使用持久HTTP连接时才需要这个数据。如果你想要利用持久连接的优势,可以把输出文档写入 ByteArrayOutputStream,完成后查看其大小,然后把该值放入Content-Length头,最后通过byteArrayStream.writeTo(response.getOutputStream()发送内容。 |
Content-Type | 表示后面的文档属于什么MIME类型。Servlet默认为text/plain,但通常需要显式地指定为text/html。由于经常要设置Content-Type,因此HttpServletResponse提供了一个专用的方法setContentType。 |
Date | 当前的GMT时间。你可以用setDateHeader来设置这个头以避免转换时间格式的麻烦。 |
Expires | 应该在什么时候认为文档已经过期,从而不再缓存它? |
Last-Modified | 文档的最后改动时间。客户可以通过If-Modified-Since请求头提供一个日期,该请求将被视为一个条件GET,只有改动时间迟于指定时间的文档才会返回,否则返回一个304(Not Modified)状态。Last-Modified也可用setDateHeader方法来设置。 |
Location | 表示客户应当到哪里去提取文档。Location通常不是直接设置的,而是通过HttpServletResponse的sendRedirect方法,该方法同时设置状态代码为302。 |
Refresh | 表示浏览器应该在多少时间之后刷新文档,以秒计。除了刷新当前文档之外,你还可以通过setHeader("Refresh", "5; URL=http://host/path")让浏览器读取指定的页面。 |
Server | 服务器名字。Servlet一般不设置这个值,而是由Web服务器自己设置。 |
Set-Cookie | 设置和页面关联的Cookie。Servlet不应使用response.setHeader("Set-Cookie", ...),而是应使用HttpServletResponse提供的专用方法addCookie。参见下文有关Cookie设置的讨论。 |
WWW-Authenticate | 客户应该在Authorization头中提供什么类型的授权信息?在包含401(Unauthorized)状态行的应答中这个头是必需的。例如,response.setHeader("WWW-Authenticate", "BASIC realm=\"executives\"")。 |
4、补充
get和post区别
GET在浏览器回退时是无害的,而POST会再次提交请求。
GET产生的URL地址可以被Bookmark,而POST不可以。
GET请求会被浏览器主动cache,而POST不会,除非手动设置。
GET请求只能进行url编码,而POST支持多种编码方式。
GET请求参数会被完整保留在浏览器历史记录里,而POST中的参数不会被保留。
GET请求在URL中传送的参数是有长度限制的,而POST么有。
对参数的数据类型,GET只接受ASCII字符,而POST没有限制。
GET比POST更不安全,因为参数直接暴露在URL上,所以不能用来传递敏感信息。
GET参数通过URL传递,POST放在Request body中。
GET和POST还有一个重大区别:
GET产生一个TCP数据包;POST产生两个TCP数据包。
对于GET方式的请求,浏览器会把http header和data一并发送出去,服务器响应200(返回数据);
而对于POST,浏览器先发送header,服务器响应100 continue,浏览器再发送data,服务器响应200 ok(返回数据)。
因为POST需要两步,时间上消耗的要多一点,看起来GET比POST更有效。因此Yahoo团队有推荐用GET替换POST来优化网站性能。但这是一个坑!跳入需谨慎。为什么?
GET与POST都有自己的语义,不能随便混用。
据研究,在网络环境好的情况下,发一次包的时间和发两次包的时间差别基本可以无视。而在网络环境差的情况下,两次包的TCP在验证数据包完整性上,有非常大的优点。
并不是所有浏览器都会在POST中发送两次包,Firefox就只发送一次。
Https
HTTPS(全称:Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer),是以安全为目标的HTTP通道,简单讲是HTTP的安全版。即HTTP下加入SSL层,HTTPS的安全基础是SSL,因此加密的详细内容请看SSL。
不使用SSL/TLS的HTTP通信,就是不加密的通信。所有信息明文传播,带来了三大风险。
(1) 窃听风险(eavesdropping):第三方可以获知通信内容。
(2) 篡改风险(tampering):第三方可以修改通信内容。
(3) 冒充风险(pretending):第三方可以冒充他人身份参与通信。
SSL/TLS协议是为了解决这三大风险而设计的,希望达到:
(1) 所有信息都是加密传播,第三方无法窃听。
(2) 具有校验机制,一旦被篡改,通信双方会立刻发现。
(3) 配备身份证书,防止身份被冒充。
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