《圖解 HTTP》讀書筆記

通信模型

HTTP 協(xié)議被用于客戶端和服務(wù)器之間的通信缤剧，請(qǐng)求訪問文本或者圖片等資源的一端稱為客戶端，而提供資源響應(yīng)的一端稱為服務(wù)器端。

客戶端和服務(wù)器模型

在 HTTP 中規(guī)定,請(qǐng)求從客戶端發(fā)出，服務(wù)器收到請(qǐng)求并響應(yīng)后返回。HTTP 是一種無狀態(tài)（stateless）協(xié)議, HTTP 協(xié)議自身不對(duì)請(qǐng)求和響應(yīng)之間的通信狀態(tài)進(jìn)行保存传货，也就是說不對(duì)發(fā)送過的請(qǐng)求或者響應(yīng)做持久化處理。但是隨著技術(shù)發(fā)展宏娄，無狀態(tài)的 HTTP 協(xié)議很難滿足業(yè)務(wù)需要问裕，比如用戶登陸到一個(gè)網(wǎng)站之后，在這個(gè)網(wǎng)站的不同頁面跳轉(zhuǎn)的時(shí)候需要繼續(xù)保持用戶的登陸狀態(tài)孵坚。網(wǎng)站為了能夠掌握是哪個(gè)客戶端發(fā)出的請(qǐng)求粮宛，需要保存用戶的狀態(tài)。HTTP 為了實(shí)現(xiàn)保持狀態(tài)的功能卖宠，引入了我們熟知的 Cookie 技術(shù)來實(shí)現(xiàn)狀態(tài)管理巍杈。

HTTP 請(qǐng)求

HTTP 的 GET 方法

GET 方法用來請(qǐng)求訪問資源。如果請(qǐng)求的資源是文本扛伍，那么文本就保持原樣返回筷畦。如果請(qǐng)求的資源是 CGI 程序（Common Gateway Interface,通用網(wǎng)關(guān)接口），那么服務(wù)端返回經(jīng)過執(zhí)行后的輸出結(jié)果刺洒。

使用 GET 方法的請(qǐng)求鳖宾，請(qǐng)求 index.html 的頁面資源

image.png

使用 GET 方法的響應(yīng)，返回 index.html 的頁面資源

image.png

HTTP 的 POST 方法

POST 方法通常用來提交數(shù)據(jù)給服務(wù)端逆航。雖然 GET 方法也可以用來提交數(shù)據(jù)鼎文，但一般并不使用 GET 方法。值得一提的是因俐，GET 方法的參數(shù)會(huì)以 QueryString 的形式跟在請(qǐng)求鏈接后面而 POST 方法不會(huì)拇惋，但是不管 HTTP 的 GET 方法還是 POST 方法都是不安全的周偎，請(qǐng)求數(shù)據(jù)都會(huì)被攔截。

HTTP 的報(bào)文結(jié)構(gòu)

HTTP 通行過程包括從客戶端發(fā)起請(qǐng)求和服務(wù)端響應(yīng)請(qǐng)求的過程蚤假。用于 HTTP 協(xié)議交互的信息稱為 HTTP 報(bào)文栏饮，客戶端的 HTTP 報(bào)文稱為請(qǐng)求報(bào)文，服務(wù)端的報(bào)文叫做響應(yīng)報(bào)文磷仰。HTTP 報(bào)文本身是由多行數(shù)據(jù)構(gòu)成的字符串文件。HTTP 報(bào)文大概可以分為 2 塊境蔼，一塊是報(bào)文首部灶平，一塊是報(bào)文主體，2 者之間使用空行來劃分箍土。通常情況下逢享，報(bào)文主體不一定存在。

請(qǐng)求報(bào)文和響應(yīng)報(bào)文

請(qǐng)求報(bào)文和響應(yīng)報(bào)文的首部內(nèi)容由以下數(shù)據(jù)組成吴藻。

1. 請(qǐng)求行瞒爬， 包括請(qǐng)求的方法，請(qǐng)求 URI 和 HTTP 版本
2. 狀態(tài)行沟堡，表示響應(yīng)結(jié)果的狀態(tài)碼侧但，原因短語和 HTTP 版本
3. 首部字段，表示請(qǐng)求和響應(yīng)的各種條件航罗，屬性的各類首部禀横。一般有 4 種首付，分別是通用首部粥血，請(qǐng)求首部柏锄，響應(yīng)首部和實(shí)體首部
4. 其他

我們使用 GET 方法請(qǐng)求 http://hackr.jp/index.htm 鏈接，請(qǐng)求報(bào)文和響應(yīng)報(bào)文如

請(qǐng)求報(bào)文

響應(yīng)報(bào)文

HTTP 提升傳輸效率

HTTP 在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)既可以按照數(shù)據(jù)原貌直接傳輸复亏，也可以在傳輸過程中通過編碼來提升傳輸效率趾娃。為了讓 HTTP 報(bào)文的數(shù)據(jù)容量盡可能的小，HTTP 協(xié)議規(guī)定了一個(gè)內(nèi)容編碼的功能用于壓縮數(shù)據(jù)缔御。舉個(gè)例子抬闷，客戶端請(qǐng)求的內(nèi)容編碼說明了數(shù)據(jù)的編碼格式，HTTP協(xié)議按照編碼格式對(duì)數(shù)據(jù)內(nèi)容進(jìn)行編碼并傳輸刹淌，服務(wù)端接收數(shù)據(jù)后饶氏，HTTP 協(xié)議按照對(duì)應(yīng)的編碼格式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼。常見的內(nèi)容編碼格式有 gzip,compress,deflate,identity有勾。

內(nèi)容編碼傳輸

HTTP 分塊傳輸編碼

在 HTTP 通信過程中疹启，請(qǐng)求的編碼實(shí)體資源未全部完成傳輸之前，瀏覽器無法顯示資源蔼卡。所以設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)了一個(gè)功能喊崖，叫做分塊傳輸編碼 （Chunked Transfer Coding）

image.png

分塊傳輸編碼會(huì)將實(shí)體主體分成多個(gè)部分挣磨。每一塊都會(huì)用十六進(jìn)制來標(biāo)記塊的大小，而實(shí)體主體的最后一塊會(huì)使用“ 0(CR+LF)”來標(biāo)記荤懂。使用分塊傳輸編碼的實(shí)體主體會(huì)由接收的客戶端來負(fù)責(zé)解碼茁裙，恢復(fù)到編碼前的實(shí)體主體。

HTTP 的 Multipart

HTTP 協(xié)議中規(guī)定节仿，發(fā)送的一份報(bào)文主體內(nèi)可以包含多種類型實(shí)體（Multipart）晤锥，比如文本，視頻廊宪，圖片矾瘾。通常在圖片或者文本文件上傳的時(shí)候會(huì)使用到這個(gè)功能。在 HTTP 報(bào)文中使用 Multipart 的時(shí)候需要在首部字段里面加上 Content-Type箭启，使用 boundary 來劃分不同的實(shí)體壕翩。在不同的實(shí)體的起始行前插入 “--” 標(biāo)記，而在 Multipart 的最后部分插入 “--” 標(biāo)記傅寡，如下圖所示的 --AaB03x放妈，--AaB03x--。

使用 Multipart/form-data 上傳表單

“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的數(shù)據(jù)）...
--AaB03x--”

使用 Multipart/byteranges 響應(yīng)荐操，狀態(tài)碼 206芜抒。該報(bào)文可以在需要響應(yīng)多個(gè)范圍的內(nèi)容時(shí)使用。在不同的實(shí)體的起始行前插入 “--” 標(biāo)記淀零，而在 Multipart 的最后部分插入 “--” 標(biāo)記挽绩，如下圖所示的 --THIS_STRING_SEPARATES，--THIS_STRING_SEPARATES--驾中。

“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
...（范圍指定的數(shù)據(jù)）...

--THIS_STRING_SEPARATES
Content-Type: application/pdf”
“Content-Range: bytes 7000-7999/8000
...（范圍指定的數(shù)據(jù)）...

--THIS_STRING_SEPARATES--”

HTTP 的 范圍請(qǐng)求 （Range Request）

HTTP 協(xié)議設(shè)計(jì)了這么一個(gè)功能唉堪，用戶下載大圖片過程中，若是遇到網(wǎng)絡(luò)中斷的情況肩民，在網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)之后唠亚，可以從之前下載中斷處恢復(fù)。這種指定范圍發(fā)送的請(qǐng)求叫做范圍請(qǐng)求 （Range Request）持痰，通吃钏眩可以使用這個(gè)特性來做斷點(diǎn)下載功能。

對(duì)于一份 10 000 字節(jié)大小的資源工窍，可以使用 Range Request 只請(qǐng)求 5001 ~ 10 000 字節(jié)內(nèi)的資源割卖。

image.png

請(qǐng)求 5001 ~ 10 000 字節(jié)，使用首部字段 Range 來指定資源的范圍

Range:bytes=5001-10000

從 5000 字節(jié)之后的全部范圍

Range:bytes=5001-

也可以指定多重范圍

Range:bytes=-3000,5000-7000

對(duì)于范圍請(qǐng)求 （Range Request）患雏，響應(yīng)會(huì)返回狀態(tài)碼 206 的響應(yīng)報(bào)文鹏溯，使用 Content-Range 來標(biāo)明響應(yīng)范圍。值的一提的是淹仑，若是服務(wù)端無法響應(yīng)范圍請(qǐng)求丙挽，那么服務(wù)端則會(huì)返回狀態(tài)碼 200 OK 和 完整的實(shí)體內(nèi)容肺孵。
對(duì)于多重范圍的范圍請(qǐng)求，響應(yīng)報(bào)文會(huì)在首部字段 Content-Type 標(biāo)明 multipart/byteranges 后返回響應(yīng)報(bào)文颜阐，如下所示平窘。

“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
...（范圍指定的數(shù)據(jù)）...

--THIS_STRING_SEPARATES
Content-Type: application/pdf”
“Content-Range: bytes 7000-7999/8000
...（范圍指定的數(shù)據(jù)）...

--THIS_STRING_SEPARATES--”

HTTP 狀態(tài)碼

HTTP 狀態(tài)碼的職責(zé)是當(dāng)客戶端向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求是，描述返回的請(qǐng)求結(jié)果凳怨。利用狀態(tài)碼瑰艘，客戶端可以知道服務(wù)端是否正常處理了請(qǐng)求。

image.png

1. 1XX猿棉，表示接收的請(qǐng)求正在處理
2. 2XX磅叛，請(qǐng)求正常處理完畢
3. 3XX，需要附加操作才能完成請(qǐng)求萨赁，也就是重定向
4. 4XX，服務(wù)器無法處理請(qǐng)求兆龙，也就是客戶端錯(cuò)誤
5. 5XX杖爽，服務(wù)器處理請(qǐng)求出錯(cuò)，也就是服務(wù)器錯(cuò)誤

200 OK紫皇，表示客戶端發(fā)來的請(qǐng)求在服務(wù)端被正常處理了

image.png

204 No Content,表示客戶端發(fā)來的請(qǐng)求在服務(wù)端被成功處理慰安，但是響應(yīng)內(nèi)容中不返回實(shí)體的主體部分

image.png

206 Partial Content,表示客戶端發(fā)來的范圍請(qǐng)求被服務(wù)端處理了，響應(yīng)報(bào)文中包含由 Content-Range 指定范圍的實(shí)體內(nèi)容

image.png

301 Moved Permanently,表示客戶端請(qǐng)求的資源已經(jīng)被永久分配了新的
URI聪铺，以后使用資源的話要用新的 URI

image.png

302 Found,表示客戶端請(qǐng)求的資源已經(jīng)被分配了新的 URI,這次臨時(shí)使用這個(gè)新的 URI

image.png

303 See Other,表示客戶端請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的資源存在著另一個(gè) URI化焕，應(yīng)使用 GET 方法定向獲取請(qǐng)求的資源

image.png

304 Not Modified,表示客戶端請(qǐng)求對(duì)應(yīng)的資源若是有發(fā)生變化，則響應(yīng)資源铃剔，若是沒有發(fā)生變化撒桨，響應(yīng)時(shí)不包含任何響應(yīng)的主體部分

image.png

400 Bad Request,表示客戶端的請(qǐng)求報(bào)文中存在語法錯(cuò)誤

image.png

401 Unauthorized,表示客戶端發(fā)送的請(qǐng)求需要有通過 HTTP 認(rèn)證的認(rèn)證信息

image.png

403 Forbidden,表示客戶端對(duì)資源的訪問請(qǐng)求被拒絕了，未獲得訪問授權(quán)可能是發(fā)生 403 的原因

image.png

404 Not Found,表示服務(wù)端上面無法找到請(qǐng)求的資源键兜，客戶端的 URI 錯(cuò)誤可能是發(fā)生 404 的原因

image.png

500 Internal Server Error,表示服務(wù)端在執(zhí)行請(qǐng)求的時(shí)候發(fā)生了錯(cuò)誤凤类。

image.png

503 Service Unavailable,表示服務(wù)器處于超負(fù)載或者停機(jī)維護(hù)，現(xiàn)在無法處理請(qǐng)求普气。

image.png

HTTP 首部字段

HTTP 首部字段根據(jù)實(shí)際用途可以分為 4 個(gè)類型谜疤，這些首部字段只需了解常見的類型，其他類型遇到的時(shí)候可以自行搜索即可现诀。

1. 通用首部字段夷磕，請(qǐng)求和響應(yīng)報(bào)文都會(huì)使用的首部
2. 請(qǐng)求首部字段，從客戶端向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求時(shí)使用的首部
3. 響應(yīng)首部字段仔沿，從服務(wù)端向客戶端返回響應(yīng)報(bào)文時(shí)使用的首部
4. 實(shí)體首部字段奋刽，針對(duì)請(qǐng)求和響應(yīng)報(bào)文的實(shí)體部分使用的首部