HTTP协议 -JavaWeb基础必知

3.1 HTTP简介

HTTP 超文本传输协议 (HTTP-Hyper Text transfer protocol)，是一个属于应用层的面向对象的协议，由于其简捷、快速的方式，适用于分布式超媒体信息系统。它于1990年提出，经过十几年的使用与发展，得到不断地完善和扩展。它是一种详细规定了浏览器和万维网服务器之间互相通信的规则，通过因特网传送万维网文档的数据传送协议。客户端与服务端通信时传输的内容我们称之为报文。HTTP协议就是规定报文的格式。HTTP就是一个通信规则，这个规则规定了客户端发送给服务器的报文格式，也规定了服务器发送给客户端的报文格式。实际我们要学习的就是这两种报文。客户端发送给服务器的称为"请求报文"，服务器发送给客户端的称为"响应报文"。

3.1.1 发展历程

HTTP/0.9

• 蒂姆伯纳斯李是一位英国计算机科学家，也是万维网的发明者。他在 1989 年创建了单行 HTTP 协议。它只是返回一个网页。这个协议在 1991 年被命名为 HTTP/0.9。

HTTP/1.0

• 1996 年，HTTP/1.0 发布。该规范是显著扩大，并且支持三种请求方法：GET，Head，和POST。
• HTTP/1.0 相对于 HTTP/0.9 的改进如下：

• 每个请求都附加了 HTTP 版本。

• 在响应开始时发送状态代码。
• 请求和响应都包含 HTTP 报文头。
• 内容类型能够传输 HTML 文件以外的文档。

• 但是，HTTP/1.0 不是官方标准。

HTTP/1.1

• HTTP 的第一个标准化版本 HTTP/1.1 ( RFC 2068 ) 于 1997 年初发布，支持七种请求方法：OPTIONS，GET，HEAD，POST，PUT，DELETE，和TRACE
  
• HTTP/1.1 是 HTTP 1.0 的增强：
  

• 虚拟主机允许从单个 IP 地址提供多个域。
  
• 持久连接和流水线连接允许 Web 浏览器通过单个持久连接发送多个请求。
  
• 缓存支持节省了带宽并使响应速度更快。
  

• HTTP/1.1 在接下来的 15 年左右将非常稳定。
  
• 在此期间，出现了 HTTPS（安全超文本传输协议）。它是使用 SSL/TLS 进行安全加密通信的 HTTP 的安全版本。
  

HTTP/2

• 由IETF在2015年发布。HTTP/2旨在提高Web性能，减少延迟，增加安全性，使Web应用更加快速、高效和可靠。
• 多路复用：HTTP/2 允许同时发送多个请求和响应，而不是像 HTTP/1.1 一样只能一个一个地处理。这样可以减少延迟，提高效率，提高网络吞吐量。
• 二进制传输：HTTP/2 使用二进制协议，与 HTTP/1.1 使用的文本协议不同。二进制协议可以更快地解析，更有效地传输数据，减少了传输过程中的开销和延迟。
• 头部压缩：HTTP/2 使用 HPACK 算法对 HTTP 头部进行压缩，减少了头部传输的数据量，从而减少了网络延迟。
• 服务器推送：HTTP/2 支持服务器推送，允许服务器在客户端请求之前推送资源，以提高性能。
• 改进的安全性：HTTP/2 默认使用 TLS（Transport Layer Security）加密传输数据，提高了安全性。

• 兼容 HTTP/1.1：HTTP/2 可以与 HTTP/1.1 共存，服务器可以同时支持 HTTP/1.1 和 HTTP/2。如果客户端不支持 HTTP/2，服务器可以回退到 HTTP/1.1。

HTTP/3

• 于 2021 年 5 月 27 日发布 , HTTP/3 是一种新的、快速、可靠且安全的协议，适用于所有形式的设备。 HTTP/3 没有使用 TCP，而是使用谷歌在 2012 年开发的新协议 QUIC
  
• HTTP/3 是继 HTTP/1.1 和 HTTP/2之后的第三次重大修订。
  
• HTTP/3 带来了革命性的变化，以提高 Web 性能和安全性。设置 HTTP/3 网站需要服务器和浏览器支持。
  
• 目前，谷歌云、Cloudflare和Fastly支持 HTTP/3。Chrome、Firefox、Edge、Opera 和一些移动浏览器支持 HTTP/3。
  

3.1.2 HTTP协议的会话方式

浏览器与服务器之间的通信过程要经历四个步骤

• 浏览器与WEB服务器的连接过程是短暂的，每次连接只处理一个请求和响应。对每一个页面的访问，浏览器与WEB服务器都要建立一次单独的连接。

• 浏览器到WEB服务器之间的所有通讯都是完全独立分开的请求和响应对。

3.1.3 HTTP1.0和HTTP1.1的区别

在HTTP1.0版本中，浏览器请求一个带有图片的网页，会由于下载图片而与服务器之间开启一个新的连接；但在HTTP1.1版本中，允许浏览器在拿到当前请求对应的全部资源后再断开连接，提高了效率。

3.1.4 在浏览器中通过F12工具抓取请求响应报文包

几乎所有的PC端浏览器都支持了F12开发者工具,只不过不同的浏览器工具显示的窗口有差异

3.2 请求和响应报文

3.2.1 报文的格式

主体上分为报文首部和报文主体,中间空行隔开

报文部首可以继续细分为 “行” 和 “头”

3.2.2 请求报文

客户端发给服务端的报文

• 请求报文格式

• 请求首行（请求行）； GET/POST 资源路径?参数 HTTP/1.1
• 请求头信息（请求头）；
• 空行；
• 请求体；POST请求才有请求体

浏览器 f12 网络下查看请求数据包

form表单发送GET请求特点

1、由于请求参数在请求首行中已经携带了，所以没有请求体，也没有请求空行

2、请求参数拼接在url地址中，地址栏可见[url?name1=value1&name2=value2]，不安全

3、由于参数在地址栏中携带，所以由大小限制[地址栏数据大小一般限制为4k]，只能携带纯文本

4、get请求参数只能上传文本数据

5、没有请求体。所以封装和解析都快，效率高， 浏览器默认提交的请求都是get请求比如：地址栏输入回车,超链接,表单默认的提交方式

查看GET请求行,请求头,请求体

• 请求行组成部分

• 请求方式 GET
• 访问服务器的资源路径?参数1=值1&参数2=值2 … …

• 协议及版本 HTTP/1.1

GET /05_web_tomcat/login_success.html?username=admin&password=123213 HTTP/1.1

• 请求头

-主机虚拟地址
Host: localhost:8080   
-长连接
Connection: keep-alive 
-请求协议的自动升级[http的请求，服务器却是https的，浏览器自动会将请求协议升级为https的]
Upgrade-Insecure-Requests: 1  
- 用户系统信息
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/68.0.3440.75 Safari/537.36
- 浏览器支持的文件类型
Accept:text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8
- 当前页面的上一个页面的路径[当前页面通过哪个页面跳转过来的]：   可以通过此路径跳转回上一个页面， 广告计费，防止盗链
Referer: http://localhost:8080/05_web_tomcat/login.html
- 浏览器支持的压缩格式
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
- 浏览器支持的语言
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en-US;q=0.8,en;q=0.7

• 请求空行
  
• 请求体

• GET请求数据不放在请求体

form表单发送post请求特点

1、POST请求有请求体，而GET请求没有请求体。

2、post请求数据在请求体中携带，请求体数据大小没有限制，可以用来上传所有内容[文件、文本]

3、只能使用post请求上传文件

4、post请求报文多了和请求体相关的配置[请求头]

5、地址栏参数不可见，相对安全

6、post效率比get低

• POST请求要求将form标签的method的属性设置为post

查看post的请求行 请求头 请求体

• 请求行组成部分

• 请求方式 POST
• 访问服务器的资源路径?参数1=值1&参数2=值2 … …
• 协议及版本 HTTP/1.1

POST /05_web_tomcat/login_success.html HTTP/1.1

• 请求头

Host: localhost:8080
Connection: keep-alive
Content-Length: 31     -请求体内容的长度
Cache-Control: max-age=0  -无缓存
Origin: http://localhost:8080
Upgrade-Insecure-Requests: 1  -协议的自动升级
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded   -请求体内容类型[服务器根据类型解析请求体参数]
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/68.0.3440.75 Safari/537.36
Accept:text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8
Referer: http://localhost:8080/05_web_tomcat/login.html
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en-US;q=0.8,en;q=0.7
Cookie:JSESSIONID-

• 请求空行
  
• 请求体:浏览器提交给服务器的数据
  

username=admin&password=1232131

3.2.3 响应报文

响应报文格式

• 响应首行（响应行）； 协议/版本 状态码 状态码描述
• 响应头信息（响应头）；空行；

• 响应体；
• 响应行组成部分

• 协议及版本 HTTP/1.1
• 响应状态码 200
• 状态描述 OK (缺省)

HTTP/1.1 200 OK
说明：响应协议为HTTP1.1，响应状态码为200，表示请求成功； 

• 响应头

Server: Apache-Coyote/1.1   服务器的版本信息
Accept-Ranges: bytes
ETag: W/"157-1534126125811"
Last-Modified: Mon, 13 Aug 2018 02:08:45 GMT
Content-Type: text/html    响应体数据的类型[浏览器根据类型解析响应体数据]
Content-Length: 157   响应体内容的字节数
Date: Mon, 13 Aug 2018 02:47:57 GMT  响应的时间，这可能会有8小时的时区差

• 响应体

<!--需要浏览器解析使用的内容[如果响应的是html页面，最终响应体内容会被浏览器显示到页面中]-->

<!DOCTYPE html>
<html>
  <head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Insert title here</title>
  </head>
  <body>
    恭喜你，登录成功了...
  </body>
</html>

响应状态码:响应码对浏览器来说很重要，它告诉浏览器响应的结果。比较有代表性的响应码如下：

• 200： 请求成功，浏览器会把响应体内容（通常是html）显示在浏览器中；
• 302： 重定向，当响应码为302时，表示服务器要求浏览器重新再发一个请求，服务器会发送一个响应头Location指定新请求的URL地址；
• 304： 使用了本地缓存

• 404： 请求的资源没有找到，说明客户端错误的请求了不存在的资源；
• 405： 请求的方式不允许
• 500： 请求资源找到了，但服务器内部出现了错误；

更多的响应状态码