HTTP协议详解

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提示：以下是本篇文章正文内容，Java系列学习将会持续更新

一、HTTP工作过程

HTTP (全称为 “超文本传输协议”) 是一种应用非常广泛的应用层协议。

1.基于某个特定的传输层协议(TCP)之上
2.描述业务
3.非OS系统

当我们在浏览器中输入一个 “网址”, 此时浏览器就会给对应的服务器发送一个 HTTP 请求. 对方服务器收到这个请求之后, 经过计算处理, 就会返回一个 HTTP 响应。

事实上, 当我们访问一个网站的时候, 可能涉及不止一次的 HTTP 请求/响应 的交互过程。

二、HTTP 协议格式

注意： 为什么 HTTP 报文中要存在空行呢？

• 因为 HTTP 协议并没有规定报头部分的键值对有多少个，使用空行就相当于是报文的结束标记或报文和正文之间的分隔符
• HTTP 在传输层依赖 TCP 协议，TCP 是面向字节流的。如果没有这个空行，就会出现”粘包问题“

2-1 请求(Request)格式

2-1-1 URL格式

URL (Uniform Resource Locator 统一资源定位符)，互联网上的每个文件都有一个唯一的URL，它包含的信息指出文件的位置以及浏览器应该怎么处理它。

URL的具体格式:

1. 资源在哪台主机上——域名 (domain) 或者ip来体现一主机 (host)
2. 和主机上的哪个进程去获取资源——端口 (port)
3. 具体定位到是该进程管理的哪个资源——资源路径/路径 (path)
4. URL设计之处,不仅仅为HTTP协议使用。所以需要标识出本次资源对应的协议(protocol / schema)
5. 针对本次请求，除了资源本身之外的特殊要求。(查询字符串 query string、文档片段 fragment)

2-1-2 方法(method)

方法说明适用版本号GET获取资源HTTP 1.0、HTTP 1.1POST传输实体主体HTTP 1.0、HTTP 1.1PUT传输文件HTTP 1.0、HTTP 1.1HEAD获得报文首部HTTP 1.0、HTTP 1.1DELETE删除文件HTTP 1.0、HTTP 1.1OPTIONS访问支持的方法HTTP 1.1TRACE追踪路径HTTP 1.1CONNECT要求用隧道协议连接代理HTTP 1.1LINK建立和资源之间的联系HTTP 1.1UNLINE断开连接关系HTTP 1.1

2-1-2-1 GET 方法

GET 是最常用的 HTTP 方法，常用于获取服务器上的某个资源。

GET 请求的特点：

• 首行里面的第一个部分就是 GET
• URL 里面的 query string 可以为空，也可以不为空 %E8%9B%8B%E7%B3%95
• GET 请求的 header 有若干个键值对结构
• GET 请求的 body 一般是空的

GET 请求示例： 搜狗首页请求

2-1-2-2 POST 方法

POST 方法也是一种常见的方法，多用于提交用户输入的数据给服务器（如登录页面）。

POST 请求的特点：

• 首行第一个部分就是 POST
• URL 里面的 query string 一般是空的
• POST 请求的 header 里面有若干个键值对
• POST 请求的 body 一般不为空（body 的具体数据格式，由 header 中的 Content-Type 来描述; body 的具体数据长度，由 header 中的 Content-Length 来描述

2-1-2-3 GET vs POST

我们平时构建发送的 GET/POST请求：
请求方法构建方式GET1.地址栏输入url回车
2. 通过一些标签

<img>

;、

<script>

、

<link>

3.还有一些标签

<a>

、

<form>

1. ajax

2. 重定向(redirect)POST1.

   <form method="post">
   

3. ajax

4. 重定向(redirect)

面试题：GET 和 POST 的区别

• GET 和 POST 其实没有本质区别，使用 GET 的场景完全可以使用 POST 代替，使用 POST 的场景一样可以使用 GET 代替。但是在具体的使用上，还是存在一些细节的区别
• GET 习惯上会把客户端的数据通过 query string 来传输（body 部分是空的）；POST 习惯上会把客户端的数据通过 body 来传输（query string 部分是空的）
• GET 习惯上用于从服务器获取数据；POST 习惯上是客户端给服务器提交数据
• 一般情况，程序员会把 GET 请求的处理，实现成“幂等”的；对于 POST 请求的处理，不要求实现成“幂等”
• GET 请求可以被缓存，可以被浏览器保存到收藏夹中；POST 请求不能被缓存

2-1-3 协议头(header)

header 的整体格式是键值对结构，每个键值对占一行，键和值之间使用 冒号+空格 进行分割
keyvalueHost表示服务器主机的地址和端口Content-Length表示 body 的数据长度，长度单位是字节Content-Type表示 body 的数据格式User-Agent表示浏览器或者操作系统的属性Referer表示这个页面是从哪个页面跳转过来的Cookie是浏览器提供的一种让程序员在本地存储数据的能力
Content-Type 有以下三种请求中的数据格式：

• application/x-www-form-urlencoded

这是 form 表单提交的数据格式，此时 body 的格式就类似于 query string（是键值对的结构，键值对之间使用 & 分割，键与值之间使用 = 分割

• multipart/form-data

这是 form 表单提交的数据格式（需要在 from 标签上加上

enctyped="multipart/form-data"

），通常用于 HTML 提交图片或者文件

• application/json

此时 body 数据为 json 格式，json 格式就是源自 js 的对象的格式。用一个 { } 括住，里面有多个键值对，键值对之间使用逗号分割，键和值之间使用冒号分割

2-2 响应(Response)格式

2-2-1 状态码

常见的状态码
常见状态码说明200 OK这是一个最常见的状态码, 表示访问成功。抓包抓到的大部分结果都是 200404 Not Found没有找到资源。URL 标识的资源不存在, 那么就会出现 404403 Forbidden表示访问被拒绝。有的页面通常需要用户具有一定的权限才能访问(登陆后才能访问).。如果用户没有登陆直接访问, 就容易见到 403405 Method Not Allowed我们学习了 HTTP 中所支持的方法, 有 GET, POST, PUT, DELETE 等。但是对方的服务器不一定都支持所有的方法(或者不允许用户使用一些其他的方法).500 Internal Server Error服务器出现内部错误. 一般是服务器的代码执行过程中遇到了一些特殊情况(服务器异常崩溃)会产生这个状态码，一般很少见504 Gateway Timeout当服务器负载比较大的时候, 服务器处理单条请求的时候消耗的时间就会很长, 就可能会导致出现超时的情况302 Move temporarily临时重定向。在登陆页面中经常会见到 302. 用于实现登陆成功后自动跳转到主页301 Moved Permanently永久重定向。当浏览器收到这种响应时, 后续的请求都会被自动改成新的地址。301 也是通过 Location 字段来表示要重定向到的新地址
总结
类别原因短语1XXInformational (信息性状态码)接受的请求正在处理2XXSuccess (成功状态码)请求正常处理完毕3XXRedirection (重定向状态码)需要进行附加操作以完成请求4XXClient Error (客户端错误状态码)服务器无法处理请求5XXServer Error (服务器错误状态码)服务器处理请求出错

2-2-2 协议头(header)

响应报头的基本格式和请求报头的格式基本一致。

下面介绍下响应报头的 Content-Type 参数

• text/html

表示数据格式是 HTML

• text/css

表示数据格式是 CSS

• application/javascript

表示数据各式是 JavaScript

• application/json

表示数据格式是 JSON

三、手写HTTP

3-1 HTTP客户端

importjava.io.*;importjava.net.Socket;// HTTP 客户端publicclassHTTPClient{publicstaticvoidmain(String[] args)throwsIOException{// 1. HTTP 客户端，要发送 HTTP 请求，先建立 TCP 连接// 我们当前进程和www.baidu.com主机上绑定 8080 端口的进程使用 TCP 通信（要求 建立 TCP 连接）Socket socket =newSocket("localhost",80);OutputStream os = socket.getOutputStream();PrintWriter writer =newPrintWriter(newOutputStreamWriter(os,"UTF-8"));// 只有请求行，请求头为空，没有请求体String request ="GET / HTTP/1.0\r\n\r\n";
        writer.print(request);// 冲刷缓冲区
        writer.flush();// 读取百度返回的 HTTP 响应InputStream is = socket.getInputStream();byte[] buf =newbyte[10240];// 我们知道响应不会超过 1024 字节的int n = is.read(buf);String response =newString(buf,0, n,"UTF-8");System.out.println(response);}}

3-2 HTTP服务端

importjava.io.IOException;importjava.io.OutputStream;importjava.io.OutputStreamWriter;importjava.io.PrintWriter;importjava.net.ServerSocket;importjava.net.Socket;// HTTP 服务端publicclassHTTPServer{publicstaticvoidmain(String[] args)throwsIOException{// 我们使用短连接ServerSocket serverSocket =newServerSocket(80);while(true){try{Socket socket = serverSocket.accept();// 不管对方发给我们的 请求 是什么，一律使用统一的响应回复对方OutputStream os = socket.getOutputStream();PrintWriter writer =newPrintWriter(newOutputStreamWriter(os,"UTF-8"));String html ="<a href='https://www.baidu.com/'>百度一下</a>";// 我们的响应体byte[] bytes = html.getBytes("UTF-8");int contentLength = bytes.length;String response ="HTTP/1.0 200 OK\r\n"+"Content-Type: application/octet-stream; charset=utf-8\r\n"+"Content-Length: 49\r\n"+"\r\n"+
                        html;

                writer.print(response);
                writer.flush();

                socket.close();}catch(IOException exc){
                exc.printStackTrace();}}}}

总结:
提示：这里对文章进行总结：
以上就是今天的学习内容，本文是HTTP协议的学习，了解HTTP协议的工作过程，HTTP的请求和响应格式，以及如何手写HTTP服务器。之后的学习内容将持续更新！！！