http 详解 二 http简易使用,报文内的信息和返回状态码解释

简介: http 详解 二 http简易使用,报文内的信息和返回状态码解释

简单的 HTTP 协议

通过请求和响应的交换达成通信

HTTP 协议规定,请求从客户端发出,最后服务器端响应该请求并返回。换句话说,肯定是先从客户端开始建立通信的,服务器端在没有接收到请求之前不会发送响应。

下面,我们来看一个具体的示例。

HTTP 是不保存状态的协议

HTTP 是一种不保存状态,即无状态(stateless)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。也就是说在 HTTP 这个级别,协议对于发送过的请求或响应都不做持久化处理。

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。协议本身并不保留之前一切的请求或响应报文的信息。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。

告知服务器意图的 HTTP 方法

**GET :**获取资源

**POST:**传输实体主体

**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

**HEAD:**获得报文首部

**DELETE:**删除文件

**OPTIONS:**询问支持的方法

**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。。

**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。

持久连接节省通信量

持久连接

HTTP/1.1 和一部分的 HTTP/1.0 想出了持久连接(HTTP PersistentConnections,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。

使用 Cookie 的状态管理

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。

HTTP 报文内的 HTTP 信息

请求报文及响应报文的结构

请求行

包含用于请求的方法,请求 URI 和 HTTP 版本。

状态行

包含表明响应结果的状态码,原因短语和 HTTP 版本。

首部字段

包含表示请求和响应的各种条件和属性的各类首部。

一般有 4 种首部,分别是:通用首部、请求首部、响应首部和实体首部。

其他

可能包含 HTTP 的 RFC 里未定义的首部(Cookie 等)。

编码提升传输速率

HTTP 在传输数据时可以按照数据原貌直接传输,但也可以在传输过程中通过编码提升传输速率。通过在传输时编码,能有效地处理大量的访问请求。但是,编码的操作需要计算机来完成,因此会消耗更多的CPU 等资源。

压缩传输的内容编码

向待发送邮件内增加附件时,为了使邮件容量变小,我们会先用 ZIP 压缩文件之后再添加附件发送。HTTP 协议中有一种被称为内容编码的功能也能进行类似的操作。内容编码指明应用在实体内容上的编码格式,并保持实体信息原样压缩。内容编码后的实体由客户端接收并负责解码。

图:内容编码

常用的内容编码有以下几种。

gzip(GNU zip)

compress(UNIX 系统的标准压缩)

deflate(zlib)

identity(不进行编码)

分割发送的分块传输编码

在 HTTP 通信过程中,请求的编码实体资源尚未全部传输完成之前,浏览器无法显示请求页面。在传输大容量数据时,通过把数据分割成多块,能够让浏览器逐步显示页面。这种把实体主体分块的功能称为分块传输编码(Chunked Transfer Coding)。

分块传输编码会将实体主体分成多个部分(块)。每一块都会用十六进制来标记块的大小,而实体主体的最后一块会使用“0(CR+LF)”来标记。

HTTP/1.1 中存在一种称为传输编码(Transfer Coding)的机制,它可以在通信时按某种编码方式传输,但只定义作用于分块传输编码中。

发送多种数据的多部分对象集合

发送邮件时,我们可以在邮件里写入文字并添加多份附件。这是因为采用了 MIME(MultipurposeInternet Mail Extensions,多用途因特网邮件扩展)机制,它允许邮件处理文本、图片、视频等多个不同类型的数据。例如,图片等二进制数据以 ASCII 码字符串编码的方式指明,就是利用 MIME 来描述标记数据类型。而在 MIME 扩展中会使用一种称为多部分对象集合(Multipart)的方法,来容纳多份不同类型的数据。

相应地,HTTP 协议中也采纳了多部分对象集合,发送的一份报文主体内可含有多类型实体。通常是在图片或文本文件等上传时使用。

多部分对象集合包含的对象如下。

multipart/form-data

在 Web 表单文件上传时使用。

multipart/byteranges

状态码 206(Partial Content,部分内容)响应报文包含了多个范围的内容时使用。

multipart/form-data

Content-Type: multipart/form-data; boundary=AaB03x
--AaB03x
Content-Disposition: form-data; name="field1"
Joe Blow
--AaB03x
Content-Disposition: form-data; name="pics"; filename="file1.txt"
Content-Type: text/plain
...(file1.txt的数据)...
--AaB03x--

multipart/byteranges

HTTP/1.1 206 Partial Content
Date: Fri, 13 Jul 2012 02:45:26 GMT
Last-Modified: Fri, 31 Aug 2007 02:02:20 GMT
Content-Type: multipart/byteranges; boundary=THIS_STRING_SEPARATES
--THIS_STRING_SEPARATES
Content-Type: application/pdf
Content-Range: bytes 500-999/8000
...(范围指定的数据)...
--THIS_STRING_SEPARATES
Content-Type: application/pdf
Content-Range: bytes 7000-7999/8000
...(范围指定的数据)...
--THIS_STRING_SEPARATES--

在 HTTP 报文中使用多部分对象集合时,需要在首部字段里加上 Content-type。使用 boundary 字符串来划分多部分对象集合指明的各类实体。在 boundary 字符串指定的各个实体的起始行之前插入“–”标记(例如:–AaB03x、–THIS_STRING_SEPARATES),而在多部分对象集合对应的字符串的最后插入“–”标记(例如:–AaB03x–、–THIS_STRING_SEPARATES–)作为结尾.

获取部分内容的范围请求

如果下载过程中遇到网络中断的情况,那就必须重头开始。为了解决上述问题,需要一种可恢复的机制。所谓恢复是指能从之前下载中断处恢复下载。

内容协商返回最合适的内容

内容协商机制是指客户端和服务器端就响应的资源内容进行交涉,然后提供给客户端最为适合的资源。内容协商会以响应资源的语言、字符集、编码方式等作为判断的基准。

包含在请求报文中的某些首部字段(如下)就是判断的基准。这些首部字

Accept

Accept-Charset

Accept-Encoding

Accept-Language

Content-Language

内容协商技术有以下 3 种类型。

服务器驱动协商(Server-driven Negotiation)

由服务器端进行内容协商。以请求的首部字段为参考,在服务器端自动处理。但对用户来说,以浏览器发送的信息作为判定的依据,并不一定能筛选出最优内容。

客户端驱动协商(Agent-driven Negotiation)

由客户端进行内容协商的方式。用户从浏览器显示的可选项列表中手动选择。还可以利用 JavaScript 脚本在 Web 页面上自动进行上述选择。

透明协商(Transparent Negotiation)

是服务器驱动和客户端驱动的结合体,是由服务器端和客户端各自进行内容协商的一种方法。

返回结果的 HTTP 状态码

HTTP 状态码负责表示客户端 HTTP 请求的返回结果、标记服务器端的处理是否正常、通知出现的错误等工作

2XX 成功

2XX 的响应结果表明请求被正常处理了。

200 OK

表示从客户端发来的请求在服务器端被正常处理了。

204 No Content

该状态码代表服务器接收的请求已成功处理,但在返回的响应报文中不含实体的主体部分。另外,也不允许返回任何实体的主体。比如,当从浏览器发出请求处理后,返回 204 响应,那么浏览器显示的页面不发生更新。一般在只需要从客户端往服务器发送信息,而对客户端不需要发送新信息内容的情况下使用。

206 Partial Content

该状态码表示客户端进行了范围请求,而服务器成功执行了这部分的 GET 请求。响应报文中包含由Content-Range 指定范围的实体内容

3XX 重定向

3XX 响应结果表明浏览器需要执行某些特殊的处理以正确处理请求。

301 Moved Permanently

永久性重定向。该状态码表示请求的资源已被分配了新的 URI,以后应使用资源现在所指的 URI。也就是说,如果已经把资源对应的 URI 保存为书签了,这时应该按 Location 首部字段提示的 URI 重新保存。

http://example.com/sample

302 Found

临时性重定向。该状态码表示请求的资源已被分配了新的 URI,希望用户(本次)能使用新的 URI 访问。

303 See Other

该状态码表示由于请求对应的资源存在着另一个 URI,应使用 GET 方法定向获取请求的资源。

303 状态码和 302 Found 状态码有着相同的功能,但 303 状态码明确表示客户端应当采用 GET 方法获取资源.

304 Not Modified

该状态码表示客户端发送附带条件的请求时,服务器端允许请求访问资源,但未满足条件的情况。304状态码返回时,不包含任何响应的主体部分。

307 Temporary Redirect

临时重定向。该状态码与 302 Found 有着相同的含义。尽管 302 标准禁止 POST 变换成 GET,但实际使用时大家并不遵守。

307 会遵照浏览器标准,不会从 POST 变成 GET。但是,对于处理响应时的行为,每种浏览器有可能出现不同的情况。

4XX 客户端错误

4XX 的响应结果表明客户端是发生错误的原因所在。

400 Bad Request

该状态码表示请求报文中存在语法错误。当错误发生时,需修改请求的内容后再次发送请求。另外,浏览器会像 200 OK 一样对待该状态码。

401 Unauthorized

该状态码表示发送的请求需要有通过 HTTP 认证(BASIC 认证、DIGEST 认证)的认证信息。另外若之前已进行过 1 次请求,则表示用 户认证失败。返回含有 401 的响应必须包含一个适用于被请求资源的 WWW-Authenticate 首部用以质询(challenge)

用户信息。当浏览器初次接收到 401 响应,会弹出认证用的对话窗口。

403 Forbidden

该状态码表明对请求资源的访问被服务器拒绝了。服务器端没有必要给出拒绝的详细理由,但如果想作说明的话,可以在实体的主体部分对原因进行描述,这样就能让用户看到了。未获得文件系统的访问授权,访问权限出现某些问题(从未授权的发送源 IP 地址试图访问)等列举的情

况都可能是发生 403 的原因。

404 Not Found

该状态码表明服务器上无法找到请求的资源。除此之外,也可以在服务器端拒绝请求且不想说明理由时使用。

5XX 服务器错误

5XX 的响应结果表明服务器本身发生错误。

500 Internal Server Error

该状态码表明服务器端在执行请求时发生了错误。也有可能是 Web 应用存在的 bug 或某些临时的故障。

503 Service Unavailable

该状态码表明服务器暂时处于超负载或正在进行停机维护,现在无法处理请求。如果事先得知解除以上状况需要的时间,最好写入 RetryAfter 首部字段再返回给客户端。


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