HTTP协议格式详解

上一篇介绍了HTTP协议的版本迭代历史,本篇继续深入介绍一下HTTP协议的规范,本文主要介绍它的URIRequestResponse、状态码等等信息,通过了解这些具体的内容,可以更直观的理解HTTP的协议格式,以及工作原理。

一、URI结构

HTTP使用统一资源标识符(URI)来传输数据和建立连接。URL(统一资源定位符)是一种特殊种类的URI,包含了用于查找的资源的足够的信息,我们一般常用的就是URL,而一个完整的URL包含下面几部分:

http://www.fishbay.cn:80/mix/76.html?name=kelvin&password=123456#first

1.协议部分

URL的协议部分为http:,表示网页用的是HTTP协议,后面的//为分隔符

2.域名部分

域名是www.fishbay.cn,发送请求时,需要向DNS服务器解析IP。如果为了优化请求,可以直接用IP作为域名部分使用

3.端口部分

域名后面的80表示端口,和域名之间用:分隔,端口不是一个URL的必须的部分。如果端口是80,也可以省略不写

4.虚拟目录部分

从域名的第一个/开始到最后一个/为止,是虚拟目录的部分。其中,虚拟目录也不是URL必须的部分,本例中的虚拟目录是/mix/

5.文件名部分

从域名最后一个/开始到?为止,是文件名部分;如果没有?,则是从域名最后一个/开始到#为止,是文件名部分;如果没有?#,那么就从域名的最后一个/从开始到结束,都是文件名部分。本例中的文件名是76.html,文件名也不是一个URL的必须部分,如果没有文件名,则使用默认文件名

6.锚部分

#开始到最后,都是锚部分。本部分的锚部分是first,锚也不是一个URL必须的部分

7.参数部分

?开始到#为止之间的部分是参数部分,又称为搜索部分、查询部分。本例中的参数是name=kelvin&password=123456,如果有多个参数,各个参数之间用&作为分隔符。

二、Request

HTTP的请求包括:请求行(request line)、请求头部(header)、空行 和 请求数据 四个部分组成。

Http请求消息结构

抓包的request结构如下:

GET /mix/76.html?name=kelvin&password=123456 HTTP/1.1
Host: www.fishbay.cn
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_11_5) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/56.0.2924.87 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8
Accept-Encoding: gzip, deflate, sdch
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,en;q=0.6

1.请求行

GET为请求类型,/mix/76.html?name=kelvin&password=123456为要访问的资源,HTTP/1.1是协议版本

2.请求头部

从第二行起为请求头部,Host指出请求的目的地(主机域名);User-Agent是客户端的信息,它是检测浏览器类型的重要信息,由浏览器定义,并且在每个请求中自动发送。

3.空行

请求头后面必须有一个空行

4.请求数据

请求的数据也叫请求体,可以添加任意的其它数据。这个例子的请求体为空。

Response

一般情况下,服务器收到客户端的请求后,就会有一个HTTP的响应消息,HTTP响应也由4部分组成,分别是:状态行、响应头、空行 和 响应体。

http响应消息格式

抓包的数据如下:

HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx
Date: Mon, 20 Feb 2017 09:13:59 GMT
Content-Type: text/plain;charset=UTF-8
Vary: Accept-Encoding
Cache-Control: no-store
Pragrma: no-cache
Expires: Thu, 01 Jan 1970 00:00:00 GMT
Cache-Control: no-cache
Content-Encoding: gzip
Transfer-Encoding: chunked
Proxy-Connection: Keep-alive

{"code":200,"notice":0,"follow":0,"forward":0,"msg":0,"comment":0,"pushMsg":null,"friend":{"snsCount":0,"count":0,"celebrityCount":0},"lastPrivateMsg":null,"event":0,"newProgramCount":0,"createDJRadioCount":0,"newTheme":true}

1.状态行

状态行由协议版本号、状态码、状态消息组成

2.响应头

响应头是客户端可以使用的一些信息,如:Date(生成响应的日期)、Content-Type(MIME类型及编码格式)、Connection(默认是长连接)等等

3.空行

响应头和响应体之间必须有一个空行

4.响应体

响应正文,本例中是键值对信息

三、状态码

HTTP协议的状态码由3位数字组成,第一个数字定义了响应的类别,共有5中类别:

1.1xx: 指示信息--表示请求已接收,继续处理

2.2xx: 成功--表示请求已被成功接收、理解、接受

3.3xx: 重定向--要完成请求必须进行更进一步的操作

4.4xx: 客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现

5.5xx: 服务器端错误--服务器未能实现合法的请求

其中,常用的状态码如下:

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

如需了解更多的状态码,请参考这个网址:HTTP状态码

四、请求方法

HTTP定义了多种请求方法,来满足各种需求。HTTP/1.0定义了三种请求方法:GETPOSTHEAD,到了HTTP/1.1,新增了五种请求方法:OPTIONSPUTDELETETRACECONNECT。各个请求方法的具体功能如下:

GET         请求指定的页面信息,并返回实体主体。
HEAD        类似于get请求,只不过返回的响应中没有具体的内容,用于获取报头
POST        向指定资源提交数据进行处理请求(例如提交表单或者上传文件)。数据被包含在请求体中。POST请求可能会导致新的资源的建立和/或已有资源的修改。
PUT         从客户端向服务器传送的数据取代指定的文档的内容。
DELETE      请求服务器删除指定的页面。
CONNECT     HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器。
OPTIONS     允许客户端查看服务器的性能。
TRACE       回显服务器收到的请求,主要用于测试或诊断。

实际应用过程中,GETPOST使用的比较多,下面主要介绍一下二者的区别:

1.请求参数的区别

GET请求会把请求的参数拼接在URL后面,以?分隔,多个参数之间用&连接;如果是英文或数字,原样发送,如果是空格或中文,则用Base64编码

POST请求会把提交的数据放在请求体中,不会在URL中显示出来

2.传输数据的大小

GET: 浏览器和服务器会限制URL的长度,所以传输的数据有限,一般是2K

POST: 由于数据不是通过URL传递,所以一般可以传输较大量的数据

3.数据解析

GET: 通过Request.QueryString获取变量的值

POST: 通过Request.form获取变量的值

4.安全性

GET: 请求参数在URL后面,可以直接看到,尤其是登录时,如果登录界面被浏览器缓存,其他人就可以通过查看历史记录,拿到账户和密码

POST: 请求参数在请求体里面传输,无法直接拿到,相对GET安全性较高;但是通过抓包工具,还是可以看到请求参数的

五、工作原理

HTTP协议采用请求/响应模式,客户端向服务器发送一个请求报文,然后服务器响应请求。下面介绍一下一次HTTP请求的过程:

  1. 在浏览器中输入URL,并按下回车键
  2. 浏览器向DNS服务器请求解析该URL中的域名对应的IP地址(如果是IP请求,则不需要该步骤)
  3. 解析出IP后,根据IP和端口号,和服务器建立TCP连接
  4. 浏览器向服务器发送请求,该请求报文作为TCP三次握手的第三个报文发送给服务器
  5. 服务器做出响应,把数据发送给浏览器
  6. 通信完成,断开TCP连接
  7. 浏览器解析收到的数据并显示

六、HTTPS简介

HTTPS是安全的HTTP通道,即在HTTP通信中加入了SSL层(当前版本是TLS1.2),通信的数据被加密了,防止被窃取,具体的通信流程如下:

图3

HTTPS使用的加密方式结合了对称加密和不对称加密的特点,在保证安全的情况下,又提高了传输效率。HTTP和HTTPS的区别如下:

1.https协议需要到ca申请证书,一般免费证书很少,需要交费。

2.http的信息是明文传输,https 则是具有安全性的ssl加密传输协议。

3.http和https用的端口不一样,前者是80,后者是443。

4.http的连接很简单,是无状态的;HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议,比http协议安全


至此,HTTP的介绍就告一段落了,当然HTTP协议的内容还是很多的,本文只是涉及了常用的部分,文中不足之处,还请各位看官指出。(文中图片来自互联网,如有侵权,请告知,我怕赔不起)

参考资料

http://www.jianshu.com/p/a01e5b4b64ec

http://www.jianshu.com/p/a6d04501ed6d

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