HTTP学习笔记。

HTTP简介

HTTP协议是Hyper Text Transfer Protocol（超文本传输协议）的缩写，是用于从万维网服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议。
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工作原理

HTTP协议工作于客户端-服务端架构上。浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端发送所有的请求。
Web服务器：Apache服务器，IIS服务器等。
Web服务器根据接收的请求后，向客户端发送响应信息。
HTTP默认端口号为80，但是你也可以改为8080或者其它端口。
HTTP三点注意事项：

*HTTP是无连接的：无连接的含义是限制每次连接只处理一次请求。服务器处理完客户请求，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。
*HTTP是媒体独立的：这意味着，只要客户端和服务器知道如何处理的数据内容，任何类型的数据都可以通过HTTP发送。客户端以及服务器指定使用适合的MIME-type内容类型。
*HTTP是无状态：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。

以下图表展示了HTTP协议通信流程：

HTTP消息结构

HTTP是基于客户端/服务端的架构模型，通过一个可靠的链接来交换信息，是一个无状态的请求/响应协议。
一个HTTP客户端是一个应用程序（Web浏览器或其它任何客户端），通过连接到服务器达到向服务器发送一个或多个HTTP的请求的目的。
一个HTTP服务器同样也是一个应用程序（通常是一个Web服务，如Apache Web服务器等），通过接收客户端的请求并向客户端发送HTTP响应数据。
HTTP使用统一资源标识符来传输数据和建立连接。一旦建立连接后，据消息就通过类似Internet邮件所使用的格式[RFC5322]和多用途Internet邮件扩展（MIME）[RFC2045]来传送。

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。

服务器响应信息

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。

HTTP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。

HTTP响应头信息

HTTP请求头提供了关于请求，响应或者其它的发送实体的信息。

HTTP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状态码的信息头用以响应浏览器的请求。
下面是常见的HTTP状态码：

200：请求成功。
301：资源(网页等)被永久转移到其它URL。
404：请求的资源（网页等）不存在。
500：内部服务器错误。

HTTP状态码分类

HTTP状态码由三个十进制数字组成，第一个十进制数字定义了状态码的类型，后两个数字没有分类的作用。HTTP状态码共分为5种类型：

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王爷编码，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网页点击的结果却不是下载到一个文件或一张图片的原因。

HTTP协议：持久连接、非持久连接

定义：

非持久连接：每个连接处理一个请求-响应事务，每次交互都要打开关闭连接。
持久连接：每个连接可以处理多个请求-响应事务，第一次交互会打开连接，交互结束后连接并不关闭，下次交互就省去了建立连接的过程。
持久连接情况下，服务器发出响应后让TCP连接继续打开着。同一对客户/服务器之间的后续请求和响应可以通过这个连接发送。
HTTP1.0使用非持久连接。 HTTP1.1默认使用持久连接。
持久连接的实现有两种：HTTP/1.0+的keep-alive与HTTP/1.1的持久连接。

非持久连接示例：

非持久连接下，客户端请求一个页面。假设该页面包含1个html文件和10个JPEG图像，所有这些对象在同一台服务器主机中。再假设该节本HTML文件的URL：www.yesky.com/sompath/index.html。
1.HTTP客户端与服务器主机www.yesky.com中的HTTP服务器建立一个TCP连接。
2.HTTP客户端发送HTTP请求消息。包含/sompath/index.html。
3.HTTP服务器接收请求消息，从服务器主机内存或硬盘拿去除对象/sompath/index.html，发出该对象的响应消息。
4.HTTP服务器告知TCP关闭这个TCP连接（TCP要等客户收到这个响应消息后，才会真正终止这个连接）。
5.HTTP客户端接收响应消息。TCP连接终止。该消息标明所拆装的对象是一个HTML文件。客户取出文件，分析后发现10个JPEG对象的引用。
6.给每一个引用到的JPEG对象重复步骤1——4.

HTTP协议中TCP的三次握手和四次挥手

CLOSED：表示初始状态。
LISTEN: 服务器端的某个SOCKET处于监听状态，可以接受连接了。
SYN_SENT：表示客户端已发送 SYN 报文。
SYN_RCVD：表示服务器接受到了 SYN 报文。
ESTABLISHED：表示连接已经建立。
ACK 确认字段：在连接建立后所有传送的报文段 ACK 必须为 1 。
SYN 同步字段：连接建立时使用同步序号。
FIN 终止字段：FIN = 1 是表示释放一个连接。
序号 seq ：发送了多少被成功接受数据。
确认号 ack：接受了多少数据。
注意：

 ACK = 1 不携带数据不消耗序号。
 SYN = 1 不能携带数据并且要消耗一个序号。

第一次握手：建立连接时，客户端发送syn包(syn=j)到服务器，并进入SYN_SEND状态，等待服务器确认；
第二次握手：服务器收到syn包，必须确认客户的SYN（ack=j+1），同时自己也发送一个SYN包（syn=k），即SYN+ACK包，此时服务器进入SYN_RECV状态；
第三次握手：客户端收到服务器的SYN＋ACK包，向服务器发送确认包ACK(ack=k+1)，此包发送完毕，客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，完成三次握手。 完成三次握手，客户端与服务器开始传送数据.

那么如何断开连接呢？过程如下：（中断连接的可以是Client端，也可以是Sever端）

FIN_WAIT_1：表示等待对方的FIN报文。当SOCKET在ESTABLISHED状态时，它想主动关闭连接，向对方发送了FIN报文，此时该SOCKET进入到FIN_WAIT_1 状态
FIN_WAIT_2：也表示等待对方的FIN报文。FIN_WAIT_2状态下的SOCKET，表示半连接，也即有一方要求close连接，但另外还告诉对方，我暂时还有点数据需要传送给你，稍后再关闭连接。
CLOSE_WAIT: 这种状态的含义其实是表示在等待关闭。你回复一个ACK给对方，并进入CLOSE_WAIT状态。接下来就是查看你是否还有数据要发送给对方，如果没有，就可以close这个socket，并发送FIN给对方，即关闭连接。
CLOSING：表示主机1给主机2发送FIN后，并没有收到主机2回应的ACK，而收到了主机2发送的FIN。表示双方同时close一个socket，出现同时发送FIN现象。
LAST_ACK: 发送FIN报文后，等待对方的ACK报文，当收到ACK报文后，进入到CLOSED状态。
TIME_WAIT: 表示收到了对方的FIN报文，并发送出了ACK确认，等2MSL后即可回到CLOSED可用状态了。如果FIN_WAIT_1状态下，收到了对方同时带FIN标志和ACK标志的报文时，可以直接进入到TIME_WAIT状态。

第一次挥手：主机1向主机2，发送FIN报文段，表示关闭数据传送，并主机1进入FIN_WAIT_1状态，表示没有数据要传输了
第二次挥手：主机2收到FIN报文段后进入CLOSE_WAIT状态（被动关闭），然后发送ACK确认，表示同意你关闭请求了，主机到主机的数据链路关闭，主机进入FIN_WAIT_2状态
第三次挥手：主机2等待主机1发送完数据，发送FIN到主机1请求关闭，主机2进入LAST_ACK状态
第四次挥手：主机1收到主机2发送的FIN后，回复ACK确认到主机2，主机1进入TIME_WAIT状态。主机2收到主机1的ACK后就关闭连接了，状态为CLOSED。主机1等待2MSL，仍然没有收到主机2的回复，说明主机2已经正常关闭了，主机1关闭连接。

为什么连接的时候是三次握手，关闭的时候却是四次握手？
因为当Server端收到Client端的SYN连接请求报文后，可以直接发送SYN+ACK报文。其中ACK报文是用来应答的，SYN报文是用来同步的。但是关闭连接时，当Server端收到FIN报文时，很可能并不会立即关闭SOCKET，所以只能先回复一个ACK报文，告诉Client端，"你发的FIN报文我收到了"。只有等到我Server端所有的报文都发送完了，我才能发送FIN报文，因此不能一起发送。故需要四步握手。