HTTP 协议用于客户端和服务器端之间的通信
请求访问文本或图像等资源的一端称为客户端,而提供资源响应的一 端称为服务器端。
在两台计算机之间使用 HTTP 协议通信时,在一条通信线路上必定有 一端是客户端,另一端则是服务器端。
请求必定由客户端发出,而服务器端回复响应。
通过请求和响应的交换达成通信
示例如下
如图GET表示请求访问服务器的类型,称为方法 (method)。随后的字符串 /index.htm 指明了请求访问的资源对象, 也叫做请求 URI(request-URI)。最后的 HTTP/1.1,即 HTTP 的版本 号,用来提示客户端使用的 HTTP 协议功能。
请求报文是由请求方法、请求 URI、协议版本、可选的请求首部字段 和内容实体构成的。如下:
接收到请求的服务器,会将请求内容的处理结果以响应的形式返回。 如下:
响应报文基本上由协议版本、状态码(表示请求成功或失败的数字代 码)、用以解释状态码的原因短语、可选的响应首部字段以及实体主 体构成。
紧挨着的 200 OK 表示请求的处理结果的状态码(status code)和原因 短语(reason-phrase)。下一行显示了创建响应的日期时间,是首部字段(header field)内的一个属性。
HTTP是无状态的协议
HTTP 协议自 身不对请求和响应之间的通信状态进行保存。使用 HTTP 协议,每当有新的请求发送时,就会有对应的新响应产生。这是为了 更快地处理大量事务,确保协议的可伸缩性,而特意把 HTTP 协议设 计成如此简单的。
可是,随着 Web 的不断发展,因无状态而导致业务处理变得棘手的 情况增多了。比如,用户登录到一家购物网站,即使他跳转到该站的其他页面后,也需要能继续保持登录状态。针对这个实例,网站为了 能够掌握是谁送出的请求,需要保存用户的状态。
HTTP/1.1 虽然是无状态协议,但为了实现期望的保持状态功能,于 是引入了 Cookie 技术。有了 Cookie 再用 HTTP 协议通信,就可以管 理状态了。
请求URI定位资源
HTTP 协议使用 URI 定位互联网上的资源。正是因为 URI 的特定功
能,在互联网上任意位置的资源都能访问到。
当客户端请求访问资源而发送请求时,URI 需要将作为请求报文中的请求 URI 包含在内。
如果不是访问特定资源而是对服务器本身发起请求,可以 用一个 * 来代替请求 URI。
告知服务器意图的HTTP方法
以下为HTTP/1.1的方法
GET 获取资源
GET 方法用来请求访问已被 URI 识别的资源。指定的资源经服务器 端解析后返回响应内容。也就是说,如果请求的资源是文本,那就保 持原样返回;如果是像 CGI(Common Gateway Interface,通用网关接 口)那样的程序,则返回经过执行后的输出结果。
使用GET方法请求/响应的例子:
POST 传输实体的主体
虽然用 GET 方法也可以传输实体的主体,但一般不用 GET 方法进行 传输,而是用 POST 方法。虽说 POST 的功能与 GET 很相似,但 POST 的主要目的并不是获取响应的主体内容。
使用 POST 方法的请求·响应的例子
PUT 传输文件
PUT 方法用来传输文件。就像 FTP 协议的文件上传一样,要求在请
求报文的主体中包含文件内容,然后保存到请求 URI 指定的位置。
但是,鉴于 HTTP/1.1 的 PUT 方法自身不带验证机制,任何人都可以 上传文件 , 存在安全性问题,因此一般的 Web 网站不使用该方法。若 配合 Web 应用程序的验证机制,或架构设计采用 REST(REpresentational State Transfer,表征状态转移)标准的同类 Web 网站,就可能会开放使用 PUT 方法。
使用 PUT 方法的请求·响应的例子
响应的意思其实是请求执行成功了,但无数据返回
HEAD 获得报文首部
HEAD 方法和 GET 方法一样,只是不返回报文主体部分。用于确认 URI 的有效性及资源更新的日期时间等。
和 GET 一样,但不返回报文主体
DELETE 删除文件
DELETE 方法用来删除文件,是与 PUT 相反的方法。DELETE 方法按 请求 URI 删除指定的资源。
但是,HTTP/1.1 的 DELETE 方法本身和 PUT 方法一样不带验证机 制,所以一般的 Web 网站也不使用 DELETE 方法。当配合 Web 应用 程序的验证机制,或遵守 REST 标准时还是有可能会开放使用的。
OPTIONS 询问支持的方法
OPTIONS 方法用来查询针对请求 URI 指定的资源支持的方法。
TRACE 追踪路径
TRACE 方法是让 Web 服务器端将之前的请求通信环回给客户端的方
法。
发送请求时,在 Max-Forwards 首部字段中填入数值,每经过一个服 务器端就将该数字减 1,当数值刚好减到 0 时,就停止继续传输,最 后接收到请求的服务器端则返回状态码 200 OK 的响应。
客户端通过 TRACE 方法可以查询发送出去的请求是怎样被加工修改 / 篡改的。这是因为,请求想要连接到源目标服务器可能会通过代理 中转,TRACE 方法就是用来确认连接过程中发生的一系列操作。
但是,TRACE 方法本来就不怎么常用,再加上它容易引发 XST(Cross-Site Tracing,跨站追踪)攻击,通常就更不会用到了。
CONNECT 要求用隧道协议连接代理
CONNECT 方法要求在与代理服务器通信时建立隧道,实现用隧道协 议进行 TCP 通信。主要使用 SSL(Secure Sockets Layer,安全套接 层)和 TLS(Transport Layer Security,传输层安全)协议把通信内容 加 密后经网络隧道传输。
使用方法下达命令
向请求 URI 指定的资源发送请求报文时,采用称为方法的命令。
方法的作用在于,可以指定请求的资源按期望产生某种行为。方法中 有 GET、POST 和 HEAD 等。
LINK 和 UNLINK 已被 HTTP/1.1 废弃,不 再支持。
持久连接
HTTP 协议的可随着 HTTP 的普及,文档中包含大量图片的 情况多了起来。初始版本中,每进行一次 HTTP 通信就要断开一次 TCP 连接。使用浏览器浏览一个包含多张图片的 HTML 页面时,在发送 请求访问 HTML 页面资源的同时,也会请求该 HTML 页面里包含的 其他资源。因此,每次的请求都会造成无谓的 TCP 连接建立和断 开,增加通信量的开销。
为解决上述 TCP 连接的问题,HTTP/1.1 和一部分的 HTTP/1.0 想出了 持久连接(HTTP Persistent Connections,也称为 HTTP keep-alive 或 HTTP connection reuse)的方法。持久连接的特点是,只要任意一端 没有明确提出断开连接,则保持 TCP 连接状态。
管线化
持久连接使得多数请求以管线化(pipelining)方式发送成为可能。从 前发送请求后需等待并收到响应,才能发送下一个请求。管线化技术 出现后,不用等待响应亦可直接发送下一个请求。 用持久连接可以让请求更快结束。而管线化技术则比持久连接还 要快。请求数越多,时间差就越明显。
使用cookie的状态管理
HTTP 是无状态协议,它不对之前发生过的请求和响应的状态进行管
理。也就是说,无法根据之前的状态进行本次的请求处理。
假设要求登录认证的 Web 页面本身无法进行状态的管理(不记录已 登录的状态),那么每次跳转新页面不是要再次登录,就是要在每次 请求报文中附加参数来管理登录状态。
由于不必保存状态,自然 可减少服务器的 CPU 及内存资源的消耗。
保留无状态协议这个特征的同时又要解决类似的矛盾问题,于是引入 了 Cookie 技术。Cookie 技术通过在请求和响应报文中写入 Cookie 信 息来控制客户端的状态。
Cookie 会根据从服务器端发送的响应报文内的一个叫做 Set-Cookie 的 首部字段信息,通知客户端保存 Cookie。当下次客户端再往该服务器 发送请求时,客户端会自动在请求报文中加入 Cookie 值后发送出 去。
服务器端发现客户端发送过来的 Cookie 后,会去检查究竟是从哪一 个客户端发来的连接请求,然后对比服务器上的记录,最后得到之前 的状态信息。
最后
本文是《图解HTTP》的阅读笔记,感谢作者。