HTTP协议入门详解

简介

HTTP协议（超文本传输协议HyperText Transfer Protocol），它是基于TCP协议的应用层传输协议，简单来说就是客户端和服务端进行数据传输的一种规则。

注：客户端与服务器的角色不是固定的，一端充当客户端，也可能在某次请求中充当服务器。这取决与请求的发起端。HTTP协议属于应用层，建立在传输层协议TCP之上。客户端通过与服务器建立TCP连接，之后发送HTTP请求与接收HTTP响应都是通过访问Socket接口来调用TCP协议实现。

HTTP 是一种无状态 (stateless) 协议, HTTP协议本身不会对发送过的请求和相应的通信状态进行持久化处理。这样做的目的是为了保持HTTP协议的简单性，从而能够快速处理大量的事务, 提高效率。客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快。

HTTP URL

HTTP协议是一个基于请求和应答模式的,存在于传输层之上的应用层协议,是一个无状态的协议,通常是基于TCP的连接方式.HTTP的URL是一种特殊类型的URI,包含了用于定位查找某个网络资源的路径,格式如下:

http://host[':'port][abs_path]

http表示通过http协议来定位网络资源; host表示合法的Internet主机域名或者IP地址; port指定一个端口,如果缺省,默认是80端口；abs_path表示的是请求的资源的URL,如果什么都没写,则浏览器会帮我们加上‘/’,作为初始的路径地址。

HTTP请求（Request）

如下图，HTTP请求由三部分组成：请求行，请求头，请求正文（数据）。

下图为一个请求的报文：

①是请求方法，HTTP协议的请求方法有：GET： 请求获取Request-URI所标识的资源； POST： 在Request-URI所标识的资源后增加新的数据； HEAD： 请求获取由Request-URI所标识的资源的响应消息报头； PUT： 请求服务器存储或修改一个资源，并用Request-URI作为其标识； DELETE： 请求服务器删除Request-URI所标识的资源； TRACE： 请求服务器回送收到的请求信息，主要用于测试或诊断； CONNECT： 保留将来使用； OPTIONS： 请求查询服务器的性能，或者查询与资源相关的选项和需求； 其中GET和POST是最常见的HTTP方法，当前的大多数浏览器只支持GET和POST。

②为请求对应的URL地址，它和报文头的Host属性组成完整的请求URL，③是协议名称及版本号。①、②和③构成HTTP的请求状态行，请求行由请求Method，URL字段和HTTP Version三部分组成，总的来说请求行就是定义了本次请求的请求方式和，请求的地址，以及所遵循的HTTP协议版本，例如：

GET /example.html HTTP/1.1 (CRLF)

④是HTTP的报文头，报文头包含若干个属性，格式为“属性名:属性值”，服务端据此获取客户端的信息，其中一些常见的请求头属性为：

⑤是报文体，它将一个页面表单中的组件值通过param1=value1&param2=value2的键值对形式编码成一个格式化串，它承载多个请求参数的数据。不但报文体可以传递请求参数，请求URL也可以通过类似于“/chapter15/user.html? param1=value1&param2=value2”的方式传递请求参数。

HTTP响应（Response）

如下图：HTTP响应也由三部分组成，包括状态行、消息报头和响应报文。

第一部分：状态行，由HTTP/1.1（协议版本）200（状态码）OK（状态码的描述）构成
第二部分：响应头，由一些键值对购车航，用来说明客户端要使用的一些附加信息
第三部分：响应正文，服务器返回给你客户端的文本信息

HTTP响应状态码

状态码有三位数字组成，第一个数字定义了响应的类别，且有五种可能取值：

• 1××：指示信息—表示请求已接受哦，继续处理
• 2××：成功—表示请求已被成功接受、理解、接受
• 3××：重定向—要完车请求必须进行更进一步的操作
• 4××：客户端错误—请求有语法错误或者请求无法实现
• 5××：服务器端错误—服务器未能实现合法的请求 以下是常见的一些状态码、状态描述、说明：
• 200：OK-客户端请求成功
• 400：Bad Request-客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解
• 401：Unauthorized-请求未经授权，这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用
• 403：Forbidden - 服务器收到请求，但是拒绝提供服务
• 404：Not Found - 请求资源不存在，eg：输入了错误的URL
• 500：Internal Server Error - 服务器发生不可预期的错误
• 503：Server Unavailable - 服务器当前不能处理客户端的请求，一段时间后,可能恢复正常

HTTP的工作原理、特点与请求/响应步骤

原理

HTTP协议定义了web客户端如何从web服务器请求Web页面,以及服务器如何把Web页面传送给客户端.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报文,请求报文包括请求的方法,url,协议版本,请求头部和请求数据.服务器以一个状态行作为响应,响应的内容包括协议的版本,成功或者错误代码,服务器信息,响应头部和响应数据。

特点

1. 支持客户/服务器模式。
2. 简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快。
3. 灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。
4. 无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。早期这么做的原因是请求资源少，追求快。后来通过Connection: Keep-Alive实现长连接（持久连接与非持久连接：在实际的应用中，客户端往往会发出一系列请求，接着服务器端对每个请求进行响应。对于这些请求|响应，如果每次都经过一个单独的TCP连接发送，称为非持久连接。反之，如果每次都经过相同的TCP连接进行发送，称为持久连接。）
5. 无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快

请求/响应步骤

1. 客户端连接到服务器
2. 发送HTTP请求
3. 服务器接受请求分析后返回HTTP响应
4. 释放TCP连接
5. 客户端浏览器解析HTML内容

HTTP与HTTPS

HTTPS（Hypertext Transfer Protocol Secure：超文本传输安全协议）是一种透过计算机网络进行安全通信的传输协议。HTTPS 经由 HTTP 进行通信，但利用 SSL（Secure Socket Layer, 安全套接层）/TLS（Transport Layer Security, 安全层传输协议） 来加密数据包。HTTPS 开发的主要目的，是提供对网站服务器的身份认证，保护交换数据的隐私与完整性。

HTTPS 默认工作在 TCP 协议443端口，它的工作流程一般如以下方式：

1. TCP 三次同步握手
2. 客户端验证服务器数字证书
3. DH 算法协商对称加密算法的密钥、hash 算法的密钥
4. SSL 安全加密隧道协商完成
5. 网页以加密的方式传输，用协商的对称加密算法和密钥加密，保证数据机密性；用协商的hash算法进行数据完整性保护，保证数据不被篡改。

区别

• HTTP 明文传输，数据都是未加密的，安全性较差，HTTPS（SSL+HTTP） 数据传输过程是加密的，安全性较好。
• 使用 HTTPS 协议需要到 CA（Certificate Authority，数字证书认证机构） 申请证书，一般免费证书较少，因而需要一定费用。证书颁发机构如：Symantec、Comodo、GoDaddy 和 GlobalSign 等。
• HTTP 页面响应速度比 HTTPS 快，主要是因为 HTTP 使用 TCP 三次握手建立连接，客户端和服务器需要交换 3 个包，而 HTTPS除了 TCP 的三个包，还要加上 ssl 握手需要的 9 个包，所以一共是 12 个包。
• http 和 https 使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是 80，后者是 443。
• HTTPS 其实就是建构在 SSL/TLS 之上的 HTTP 协议，所以，要比较 HTTPS 比 HTTP 要更耗费服务器资源。

工作原理与步骤

1. 客户端发起HTTPS请求
2. 服务端配置
3. 传送证书
4. 客户端解析证书
5. 传送加密信息
6. 服务端解密信息
7. 传输加密后的信息
8. 客户端解密信息

结语

以上就是关于HTTP的一些知识详解，希望能给在学习HTTP相关知识的你解答一点疑惑。