http协议

郭京京
519 阅读6分钟

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 HTTP 协议详解

HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）是互联网中最基本的协议之一，用于在客户端（通常是浏览器）和服务器之间传输超媒体文档（HTML）。

​

HTTP协议包含、请求与响应结构、常用方法、状态码、头部字段以及安全性等内容。

HTTP 是一种应用层协议，主要用于分布式、协作式信息系统中。它基于请求-响应模型，客户端发送请求到服务器，服务器返回响应。HTTP 通常运行在TCP之上，默认端口为80。

HTTP 的发展历史

  • ​HTTP/0.9​（1991年）：最早的版本，仅支持GET请求，用于传输纯文本HTML。
  • ​HTTP/1.0​（1996年）：引入了请求和响应头，支持多种方法和状态码，增强了协议的功能。
  • ​HTTP/1.1​（1997年）：当前广泛使用的版本，增加了持久连接、请求流水线、分块传输等特性，提高了性能和灵活性。
  • ​HTTP/2​（2015年）：引入二进制协议、多路复用、头部压缩等优化，显著提升传输效率。
  • ​HTTP/3​（2022年）：基于QUIC传输协议，旨在解决HTTP/2中的队头阻塞问题，进一步提升性能和安全性。

HTTP 的基本概念

  • ​客户端（Client）​：发起HTTP请求的实体，通常是浏览器或移动应用。
  • ​服务器（Server）​：接收并处理HTTP请求，返回响应的实体。
  • ​请求（Request）​：客户端向服务器发送的信息，包括方法、URL、头部和主体。
  • ​响应（Response）​：服务器返回给客户端的信息，包括状态码、头部和主体。
  • ​无状态协议（Stateless Protocol）​：每个请求都是独立的，服务器不保留客户端的状态信息。

HTTP 请求与响应结构

请求结构

​

一个标准的HTTP请求由以下几个部分组成：

<Method> <Request-URL> <HTTP-Version>
<Header1>: <Value1>
<Header2>: <Value2>
...

<Body>

  • ​请求行（Request Line）​：

​

  1. ​方法（Method）​：如GET、POST、PUT、DELETE等，表示请求的操作类型。
  2. ​请求URL（Request-URL）​：请求的资源路径。

​

     3.​HTTP版本（HTTP-Version）​：如HTTP/1.1、HTTP/2。

  • ​请求头部（Headers）​：包含关于请求的元数据，如Host、User-Agent、Content-Type等。
  • 空行
  • ​请求体（Body）​：仅在某些方法（如POST、PUT）中存在，携带要发送给服务器的数据。

示例：

GET /index.html HTTP/1.1
Host: www.example.com
User-Agent: Mozilla/5.0
Accept: text/html

响应结构

​

一个标准的HTTP响应由以下几个部分组成：

<HTTP-Version> <Status-Code> <Reason-Phrase>
<Header1>: <Value1>
<Header2>: <Value2>
...

<Body>

  • 响应行（Status Line）​：

​

  1. ​HTTP版本（HTTP-Version）​：如HTTP/1.1。
  2. ​状态码（Status-Code）​：三位数字，表示请求的结果，如200、404、500等。
  3. ​原因短语（Reason-Phrase）​：对状态码的简短描述。
  • ​响应头部（Headers）​：包含关于响应的元数据，如Content-Type、Content-Length、Set-Cookie等。
  • 空行
  • ​响应体（Body）​：包含服务器返回的数据

​

示例：

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Content-Length: 1354

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>示例页面</title>
</head>
<body>
    <h1>欢迎来到示例页面</h1>
</body>
</html>

HTTP 请求方法

HTTP定义了一组方法（也称为动词），用于指示对资源执行的操作。常用的HTTP方法包括：

  • ​GET：请求获取指定资源的信息。
  • ​POST：提交数据以创建新资源。
  • ​PUT：更新现有资源。
  • ​DELETE：删除指定资源。
  • ​HEAD：类似于GET，但只返回响应头，不返回响应体。
  • ​OPTIONS：查询服务器支持的HTTP方法。
  • ​PATCH：对资源进行部分修改。

示例：

POST /submit-form HTTP/1.1
Host: www.example.com
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

name=John&age=30

HTTP 响应状态码

HTTP状态码用于表示请求的处理结果，分为五类：

  • ​1xx（信息性响应）​：请求已被接收，继续处理。

  • ​2xx（成功）​：请求已成功被服务器接收、理解并接受。

    • ​200 OK：请求成功。
    • ​201 Created：资源成功创建。

  • ​3xx（重定向）​：需要进一步操作以完成请求。

    • ​301 Moved Permanently：资源永久移动到新位置。
    • ​302 Found：资源临时移动。

  • ​4xx（客户端错误）​：请求包含语法错误或无法完成。

    • ​400 Bad Request：请求格式错误。
    • ​401 Unauthorized：需要认证。
    • ​403 Forbidden：服务器理解请求但拒绝执行。
    • ​404 Not Found：资源未找到。

  • ​5xx（服务器错误）​：服务器在处理请求时发生了错误。

    • ​500 Internal Server Error：服务器内部错误。
    • ​503 Service Unavailable：服务暂时不可用。

示例：

HTTP/1.1 404 Not Found
Content-Type: text/html; charset=UTF-8

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>404 页面未找到</title>
</head>
<body>
    <h1>404 页面未找到</h1>
</body>
</html>

HTTP 头部字段

HTTP头部字段用于传递附加信息，增强请求和响应的语义。头部字段可以分为通用头部、请求头部、响应头部和实体头部。

常见头部字段：

  • ​通用头部：

    • Cache-Control：控制缓存行为。
    • Connection：控制连接方式（如keep-alive）。

  • ​请求头部：

    • Host：指定服务器的域名和端口。
    • User-Agent：标识客户端软件。
    • Accept：指明客户端能接收的内容类型。

  • ​响应头部：

    • Server：标识服务器软件。
    • Set-Cookie：设置客户端的Cookie。

  • ​实体头部：

    • Content-Type：描述实体主体的媒体类型。
    • Content-Length：实体主体的长度。

示例：

GET /search?q=HTTP HTTP/1.1
Host: www.example.com
User-Agent: Mozilla/5.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8

用socket发送http响应给浏览器：

package main

import (
	"bufio"
	"fmt"
	"io"
	"log"
	"net"
	"os"
	"strconv"
	"strings"
	"time"
)

var (
	requestTime int
)

func handleConnection(conn net.Conn) {
	defer conn.Close()
	defer func() {
		if r := recover(); r != nil {
			fmt.Printf("捕获到 panic:%#v", r)
		}
		fmt.Println("响应结束。释放资源===========")
	}()
	requestTime++
	fmt.Printf("客户端【%s】开始第【%d】请求开始：~~~~~~~\n", conn.RemoteAddr().String(), requestTime)
	// 设置读写超时
	conn.SetReadDeadline(time.Now().Add(10 * time.Second))
	conn.SetWriteDeadline(time.Now().Add(10 * time.Second))

	reader := bufio.NewReader(conn)

	// 读取请求行
	requestLine, err := reader.ReadString('\n')
	if err != nil {
		if err != io.EOF {
			log.Printf("读取请求行失败: %v", err)
		}
		return
	}
	fmt.Printf("收到请求行: %s", requestLine)

	//判断请求行，如果是favicon.ico。返回本路径下的图标文件
	requestLine = strings.ToLower(requestLine)
	if strings.Contains(requestLine, "favicon.ico") {
		b, err := os.ReadFile("test.ico")
		if err != nil {
			panic(err)
		}

		//响应图片
		respstr := `HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: image/x-icon
Content-Length: ` + strconv.Itoa(len(b)) + "\r\n\r\n"

		_, err = conn.Write([]byte(respstr))
		conn.Write(b)
		if err != nil {
			log.Printf("发送响应失败: %v", err)
			return
		}

		fmt.Println("收藏夹图标。浏览器的地址栏显示网站的图标发送完毕。")
		return
	}

	// 读取请求头
	for {
		header, err := reader.ReadString('\n')
		if err != nil || header == "\r\n" || header == "\n" || strings.TrimSpace(header) == "" {
			break
		}
		fmt.Printf("请求头: %s", header)
	}
	fmt.Println("解析完请求头")
	// 构造HTTP响应
	body := "Hello, 这是一个通过Socket编写的HTTP服务器！"
	response := fmt.Sprintf("HTTP/1.1 200 OK\r\n"+
		"Content-Type: text/plain; charset=UTF-8\r\n"+
		"Content-Length: %d\r\n"+
		"\r\n"+
		"%s", len(body), body)

	// 发送响应
	_, err = conn.Write([]byte(response))
	if err != nil {
		log.Printf("发送响应失败: %v", err)
		return
	}

	fmt.Println("已发送响应给客户端")
}

func main() {
	listener, err := net.Listen("tcp", ":80")
	if err != nil {
		log.Fatalf("监听端口失败: %v", err)
	}
	defer listener.Close()
	fmt.Println("服务器正在监听端口80...")

	for {
		conn, err := listener.Accept()
		if err != nil {
			log.Printf("接受连接失败: %v", err)
			continue
		}
		go handleConnection(conn)
	}
}

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