HTTP

一、http概述

超文本传输协议（HTTP，HyperText Transfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。所有的WWW文件都必须遵守这个标准。设计HTTP最初的目的是为了提供一种发布和接收HTML页面的方法。

HTTP是一个客户端和服务器端请求和应答的标准（TCP）。客户端是终端用户，服务器端是网站。通过使用Web浏览器、网络爬虫或者其它的工具，客户端发起一个到服务器上指定端口（默认端口为80）的HTTP请求。

HTTP就是一个通信规则，通信规则规定了客户端发送给服务器的内容格式，也规定了服务器发送给客户端的内容格式。客户端发送给服务器的格式叫“请求协议”；服务器发送给客户端的格式叫“响应协议”。

特点：

HTTP叫超文本传输协议，基于请求/响应模式
HTTP是无状态协议

通过HTTP或者HTTPS协议请求的资源由统一资源标示符（Uniform Resource Identifiers）（或者，更准确一些，URLs）来标识。

URL：统一资源定位符，就是一个网址：协议名://域名:端口/路径，例如：http://www.oldboy.cn:80/index.html

二、http工作流程

HTTP协议采用了请求/响应模型。客户端向服务器发送一个请求，请求头包含请求的方法、URL、协议版本、以及包含请求修饰符、客户信息和内容的类似于MIME的消息结构。服务器以一个状态行作为响应，响应的内容包括消息协议的版本，成功或者错误编码加上包含服务器信息、实体元信息以及可能的实体内容。

通常HTTP消息包括客户机向服务器的请求消息和服务器向客户机的响应消息。这两种类型的消息由一个起始行，一个或者多个头域，一个指示头域结束的空行和可选的消息体组成。HTTP的头域包括通用头，请求头，响应头和实体头四个部分。每个头域由一个域名，冒号（:）和域值三部分组成。域名是大小写无关的，域值前可以添加任何数量的空格符，头域可以被扩展为多行，在每行开始处，使用至少一个空格或制表符。

1. 请求协议

请求协议的格式如下：

请求首行；  // 请求方式 请求路径 协议和版本，例如：GET /index.html HTTP/1.1
请求头信息；// 请求头名称:请求头内容，即为key:value格式，例如：Host:localhost
空行；     // 用来与请求体分隔开
请求体。   // GET没有请求体，只有POST有请求体。

浏览器发送给服务器的内容就这个格式的，如果不是这个格式服务器将无法解读！在HTTP协议中，请求有很多请求方法，其中最为常用的就是GET和POST。

1.1 GET请求

HTTP默认的请求方法就是GET

没有请求体
数据长度没有限制，但实际上不同的浏览器厂商会对数据长度进行限制，详见此篇博文
GET请求数据会暴露在浏览器的地址栏中

GET请求常用的操作：

在浏览器的地址栏中直接给出URL，那么就一定是GET请求
点击页面上的超链接也一定是GET请求
提交表单时，表单默认使用GET请求，但可以设置为POST

 1 Accept:text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8
 2 Accept-Encoding:gzip, deflate, sdch
 3 Accept-Language:zh-CN,zh;q=0.8
 4 Cache-Control:no-cache
 5 Connection:keep-alive
 6 Cookie:csrftoken=z5H43ZwARx7AIJ82OEizBOWbsAQA2LPk
 7 Host:127.0.0.1:8090
 8 Pragma:no-cache
 9 Upgrade-Insecure-Requests:1
10 User-Agent:Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_11_1) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/53.0.2785.89 Safari/537.36
11 Name
12 login/
13 requests ❘ 737 B transferred ❘ Finish: 5 ms ❘ DOMContentLoaded: 14 ms ❘ Load: 14 ms

GET 127.0.0.1:8090/login HTTP/1.1：GET请求，请求服务器路径为 127.0.0.1:8090/login ，协议为1.1；
Host:localhost：请求的主机名为localhost；
*User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 5.1; rv:5.0) Gecko/20100101 Firefox/5.0：与浏览器和OS相关的信息。有些网站会显示用户的系统版本和浏览器版本信息，这都是通过获取User-Agent头信息而来的；
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8：告诉服务器，当前客户端可以接收的文档类型，其实这里包含了*/*，就表示什么都可以接收；
Accept-Language: zh-cn,zh;q=0.5：当前客户端支持的语言，可以在浏览器的工具选项中找到语言相关信息；
Accept-Encoding: gzip, deflate：支持的压缩格式。数据在网络上传递时，可能服务器会把数据压缩后再发送；
Accept-Charset: GB2312,utf-8;q=0.7,*;q=0.7：客户端支持的编码；
Connection: keep-alive：客户端支持的链接方式，保持一段时间链接，默认为3000ms；
Cookie: JSESSIONID=369766FDF6220F7803433C0B2DE36D98：因为不是第一次访问这个地址，所以会在请求中把上一次服务器响应中发送过来的Cookie在请求中一并发送去过；这个Cookie的名字为JSESSIONID。

HTTP无状态：无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力，服务器不知道客户端是什么状态。从另一方面讲，打开一个服务器上的网页
和你之前打开这个服务器上的网页之间没有任何联系
如果你要实现一个购物车，需要借助于Cookie或Session或服务器端API（如NSAPI and ISAPI）记录这些信息，请求服务器结算页面时同时将这些信息提交到服务器
当你登录到一个网站时，你的登录状态也是由Cookie或Session来“记忆”的，因为服务器并不知道你是否登录
优点：服务器不用为每个客户端连接分配内存来记忆大量状态，也不用在客户端失去连接时去清理内存，以更高效地去处理WEB业务
缺点：客户端的每次请求都需要携带相应参数，服务器需要处理这些参数

容易犯的误区：
1、HTTP是一个无状态的面向连接的协议，无状态不代表HTTP不能保持TCP连接，更不能代表HTTP使用的是UDP协议（无连接）
2、从HTTP/1.1起，默认都开启了Keep-Alive，保持连接特性，简单地说，当一个网页打开完成后，客户端和服务器之间用于传输
HTTP数据的TCP连接不会关闭，如果客户端再次访问这个服务器上的网页，会继续使用这一条已经建立的连接
3、Keep-Alive不会永久保持连接，它有一个保持时间，可以在不同的服务器软件（如Apache）中设定这个时间

注意点

1.2 POST请求

数据不会出现在地址栏中
数据的大小没有上限
有请求体
请求体中如果存在中文，肯定会使用URL编码

username=%E5%BC%A0%E4%B8%89&password=123

我们都知道Http协议中参数的传输是"key=value"这种键值对形式的，如果要传多个参数就需要用“&”符号对键值对进行分割。如"name1=value1&name2=value2"，这样在服务端在收到这种字符串的时候，会用“&”分割出每一个参数，然后再用“=”来分割出参数值。

针对“name1=value1&name2=value2”我们来说一下客户端到服务端的概念上解析过程: 
  上述字符串在计算机中用ASCII吗表示为： 
  6E616D6531 3D 76616C756531 26 6E616D6532 3D 76616C756532。 
   6E616D6531：name1 
   3D：= 
   76616C756531：value1 
   26：&
   6E616D6532：name2 
   3D：= 
   76616C756532：value2 
   服务端在接收到该数据后就可以遍历该字节流，首先一个字节一个字节的吃，当吃到3D这字节后，服务端就知道前面吃得字节表示一个key，再向后吃，如果遇到26，说明从刚才吃的3D到26字节之间的是上一个key的value，以此类推就可以解析出客户端传过来的参数。

   现在有这样一个问题，如果我的参数值中就包含=或&这种特殊字符的时候该怎么办。 
比如说“name1=value1”,其中value1的值是“va&lu=e1”字符串，那么实际在传输过程中就会变成这样“name1=va&lu=e1”。我们的本意是就只有一个键值对，但是服务端会解析成两个键值对，这样就产生了歧义。

如何解决上述问题带来的歧义呢？解决的办法就是对参数进行URL编码 
   URL编码只是简单的在特殊字符的各个字节前加上%，例如，我们对上述会产生歧义的字符进行URL编码后结果：“name1=va%26lu%3D”，这样服务端会把紧跟在“%”后的字节当成普通的字节，就是不会把它当成各个参数或键值对的分隔符。

为何需要URL编码

使用表单可以发POST请求，但表单默认是GET

1 <form action="" method="post">
2   关键字：<input type="text" name="keyword"/>
3   <input type="submit" value="提交"/>
4 </form>

 1 Request Headers
 2 Accept:text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8
 3 Accept-Encoding:gzip, deflate
 4 Accept-Language:zh-CN,zh;q=0.8
 5 Cache-Control:no-cache
 6 Connection:keep-alive
 7 Content-Length:13
 8 Content-Type:application/x-www-form-urlencoded
 9 Cookie:csrftoken=z5H43ZwARx7AIJ82OEizBOWbsAQA2LPk
10 Host:127.0.0.1:8090
11 Origin:http://127.0.0.1:8090
12 Pragma:no-cache
13 Referer:http://127.0.0.1:8090/login/
14 Upgrade-Insecure-Requests:1
15 User-Agent:Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_11_1) 
16 AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/53.0.2785.89 Safari/537.36
17 
18 Form Data
19 username:yuan

POST请求是可以有体的，而GET请求不能有请求体。

Referer: http://localhost:8080/hello/index.jsp：请求来自哪个页面，例如你在百度上点击链接到了这里，那么Referer:http://www.baidu.com；如果你是在浏览器的地址栏中直接输入的地址，那么就没有Referer这个请求头了；
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded：表单的数据类型，说明会使用url格式编码数据；url编码的数据都是以“%”为前缀，后面跟随两位的16进制。
Content-Length:13：请求体的长度，这里表示13个字节。
keyword=hello：请求体内容！hello是在表单中输入的数据，keyword是表单字段的名字。

Referer请求头是比较有用的一个请求头，它可以用来做统计工作，也可以用来做防盗链。
统计工作：我公司网站在百度上做了广告，但不知道在百度上做广告对我们网站的访问量是否有影响，那么可以对每个请求中的Referer进行分析，如果Referer为百度的很多，那么说明用户都是通过百度找到我们公司网站的。
防盗链：我公司网站上有一个下载链接，而其他网站盗链了这个地址，例如在我网站上的index.html页面中有一个链接，点击即可下载JDK7.0，但有某个人的微博中盗链了这个资源，它也有一个链接指向我们网站的JDK7.0，
也就是说登录它的微博，点击链接就可以从我网站上下载JDK7.0，这导致我们网站的广告没有看，但下载的却是我网站的资源。这时可以使用Referer进行防盗链，在资源被下载之前，我们对Referer进行判断，如果请求来自本网站，那么允许下载，
如果非本网站，先跳转到本网站看广告，然后再允许下载。

2. 响应协议

响应协议的格式如下：

响应首行；
响应头信息；
空行；
响应体

响应内容是由服务器发送给浏览器的内容，浏览器会根据响应内容来显示。遇到<img src=''>会开一个新的线程加载，所以有时图片多的话，内容会先显示出来，然后图片才一张张加载出来。

 1 Request URL:http://127.0.0.1:8090/login/
 2 Request Method:GET
 3 Status Code:200 OK
 4 Remote Address:127.0.0.1:8090
 5 Response Headers
 6 view source
 7 Content-Type:text/html; charset=utf-8
 8 Date:Wed, 26 Oct 2016 06:48:50 GMT
 9 Server:WSGIServer/0.2 CPython/3.5.2
10 X-Frame-Options:SAMEORIGIN
11 
12 <!DOCTYPE html>
13 <html lang="en">
14 <head>
15     <meta charset="UTF-8">
16     <title>Title</title>
17 </head>
18 <body>
19 <form action="/login/" method="post">
20   用户名：<input type="text" name="username"/>
21   <input type="submit" value="提交"/>
22 </form>    
23 </body>
24 </html>

HTTP/1.1 200 OK：响应协议为HTTP1.1，状态码为200，表示请求成功，OK是对状态码的解释；
Server:WSGIServer/0.2 CPython/3.5.2：服务器的版本信息；
Content-Type: text/html;charset=UTF-8：响应体使用的编码为UTF-8；
Content-Length: 724：响应体为724字节；
Set-Cookie: JSESSIONID=C97E2B4C55553EAB46079A4F263435A4; Path=/hello：响应给客户端的Cookie；
Date: Wed, 25 Sep 2012 04:15:03 GMT：响应的时间，这可能会有8小时的时区差；

2.2 状态码

响应头对浏览器来说很重要，它说明了响应的真正含义。例如200表示响应成功了，302表示重定向，这说明浏览器需要再发一个新的请求。

1xx:信息
消息	描述
100 Continue	服务器仅接收到部分请求，但是一旦服务器并没有拒绝该请求，客户端应该继续发送其余的请求。
101 Switching Protocols	服务器转换协议：服务器将遵从客户的请求转换到另外一种协议。

2xx:成功
消息	描述
200 OK	请求成功（其后是对GET和POST请求的应答文档。）
201 Created	请求被创建完成，同时新的资源被创建。
202 Accepted	供处理的请求已被接受，但是处理未完成。
203 Non-authoritative Information	文档已经正常地返回，但一些应答头可能不正确，因为使用的是文档的拷贝。
204 No Content	没有新文档。浏览器应该继续显示原来的文档。如果用户定期地刷新页面，而Servlet可以确定用户文档足够新，这个状态代码是很有用的。
205 Reset Content	没有新文档。但浏览器应该重置它所显示的内容。用来强制浏览器清除表单输入内容。
206 Partial Content	客户发送了一个带有Range头的GET请求，服务器完成了它。

3xx:重定向
消息	描述
300 Multiple Choices	多重选择。链接列表。用户可以选择某链接到达目的地。最多允许五个地址。
301 Moved Permanently	所请求的页面已经转移至新的url。
302 Found	所请求的页面已经临时转移至新的url。
303 See Other	所请求的页面可在别的url下被找到。
304 Not Modified	未按预期修改文档。客户端有缓冲的文档并发出了一个条件性的请求（一般是提供If-Modified-Since头表示客户只想比指定日期更新的文档）。服务器告诉客户，原来缓冲的文档还可以继续使用。
305 Use Proxy	客户请求的文档应该通过Location头所指明的代理服务器提取。
306 Unused	此代码被用于前一版本。目前已不再使用，但是代码依然被保留。
307 Temporary Redirect	被请求的页面已经临时移至新的url。

304响应

当用户第一次请求index.html时，服务器会添加一个名为Last-Modified响应头，这个头说明了index.html的最后修改时间，浏览器会把index.html内容，以及最后响应时间缓存下来。当用户第二次请求index.html时，
在请求中包含一个名为If-Modified-Since请求头，它的值就是第一次请求时服务器通过Last-Modified响应头发送给浏览器的值，即index.html最后的修改时间，If-Modified-Since请求头就是在告诉服务器，我这里浏览器缓存的index.html最后修改时间是这个,
您看看现在的index.html最后修改时间是不是这个，如果还是，那么您就不用再响应这个index.html内容了，我会把缓存的内容直接显示出来。而服务器端会获取If-Modified-Since值，与index.html的当前最后修改时间比对，
如果相同，服务器会发响应码304，表示index.html与浏览器上次缓存的相同，无需再次发送，浏览器可以显示自己的缓存页面，如果比对不同，那么说明index.html已经做了修改，服务器会响应200。

4xx:客户端错误
消息	描述
400 Bad Request	服务器未能理解请求。
401 Unauthorized	被请求的页面需要用户名和密码。
401.1	登录失败。
401.2	服务器配置导致登录失败。
401.3	由于 ACL 对资源的限制而未获得授权。
401.4	筛选器授权失败。
401.5	ISAPI/CGI 应用程序授权失败。
401.7	访问被 Web 服务器上的 URL 授权策略拒绝。这个错误代码为 IIS 6.0 所专用。
402 Payment Required	此代码尚无法使用。
403 Forbidden	对被请求页面的访问被禁止。
403.1	执行访问被禁止。
403.2	读访问被禁止。
403.3	写访问被禁止。
403.4	要求 SSL。
403.5	要求 SSL 128。
403.6	IP 地址被拒绝。
403.7	要求客户端证书。
403.8	站点访问被拒绝。
403.9	用户数过多。
403.10	配置无效。
403.11	密码更改。
403.12	拒绝访问映射表。
403.13	客户端证书被吊销。
403.14	拒绝目录列表。
403.15	超出客户端访问许可。
403.16	客户端证书不受信任或无效。
403.17	客户端证书已过期或尚未生效。
403.18	在当前的应用程序池中不能执行所请求的 URL。这个错误代码为 IIS 6.0 所专用。
403.19	不能为这个应用程序池中的客户端执行 CGI。这个错误代码为 IIS 6.0 所专用。
403.20	Passport 登录失败。这个错误代码为 IIS 6.0 所专用。
404 Not Found	服务器无法找到被请求的页面。
404.0	（无）–没有找到文件或目录。
404.1	无法在所请求的端口上访问 Web 站点。
404.2	Web 服务扩展锁定策略阻止本请求。
404.3	MIME 映射策略阻止本请求。
405 Method Not Allowed	请求中指定的方法不被允许。
406 Not Acceptable	服务器生成的响应无法被客户端所接受。
407 Proxy Authentication Required	用户必须首先使用代理服务器进行验证，这样请求才会被处理。
408 Request Timeout	请求超出了服务器的等待时间。
409 Conflict	由于冲突，请求无法被完成。
410 Gone	被请求的页面不可用。
411 Length Required	"Content-Length" 未被定义。如果无此内容，服务器不会接受请求。
412 Precondition Failed	请求中的前提条件被服务器评估为失败。
413 Request Entity Too Large	由于所请求的实体的太大，服务器不会接受请求。
414 Request-url Too Long	由于url太长，服务器不会接受请求。当post请求被转换为带有很长的查询信息的get请求时，就会发生这种情况。
415 Unsupported Media Type	由于媒介类型不被支持，服务器不会接受请求。
416 Requested Range Not Satisfiable	服务器不能满足客户在请求中指定的Range头。
417 Expectation Failed	执行失败。
423	锁定的错误。

5xx:服务器错误
消息	描述
500 Internal Server Error	请求未完成。服务器遇到不可预知的情况。
500.12	应用程序正忙于在 Web 服务器上重新启动。
500.13	Web 服务器太忙。
500.15	不允许直接请求 Global.asa。
500.16	UNC 授权凭据不正确。这个错误代码为 IIS 6.0 所专用。
500.18	URL 授权存储不能打开。这个错误代码为 IIS 6.0 所专用。
500.100	内部 ASP 错误。
501 Not Implemented	请求未完成。服务器不支持所请求的功能。
502 Bad Gateway	请求未完成。服务器从上游服务器收到一个无效的响应。
502.1	CGI 应用程序超时。　·
502.2	CGI 应用程序出错。
503 Service Unavailable	请求未完成。服务器临时过载或当机。
504 Gateway Timeout	网关超时。
505 HTTP Version Not Supported	服务器不支持请求中指明的HTTP协议版本。

2.3 HTML中指定响应头

在HTMl页面中可以使用<meta http-equiv="" content="">来指定响应头，例如在index.html页面中给出<meta http-equiv="Refresh" content="3;url=http://www.baidu.com">，表示浏览器只会显示index.html页面3秒，

然后自动跳转到http://www.baidu.com.

参考资料：

1. http://baike.baidu.com/link?url=H0qbHbnPQiHDL0FvcRhMvPkxAuEOUk-Y_UkfAJWUrcnRThVRBGdS9xJ_Oda832bt47RaBH-9-rWiaHTZ3_dFCq

2. http://www.cnblogs.com/yuanchenqi/articles/6000358.html