[面試] 關於HTTP協議，一篇就夠了

yangxi_001發表於2017-05-03
面試HTTP協議

HTTP簡介

HTTP協議是Hyper Text Transfer Protocol（超文字傳輸協議）的縮寫,是用於從全球資訊網（WWW:World Wide Web ）伺服器傳輸超文字到本地瀏覽器的傳送協議。

HTTP是一個基於TCP/IP通訊協議來傳遞資料（HTML 檔案, 圖片檔案, 查詢結果等）。

HTTP是一個屬於應用層的物件導向的協議，由於其簡捷、快速的方式，適用於分散式超媒體資訊系統。它於1990年提出，經過幾年的使用與發展，得到不斷地完善和擴充套件。目前在WWW中使用的是HTTP/1.0的第六版，HTTP/1.1的規範化工作正在進行之中，而且HTTP-NG(Next Generation of HTTP)的建議已經提出。

HTTP協議工作於客戶端-服務端架構為上。瀏覽器作為HTTP客戶端通過URL向HTTP服務端即WEB伺服器傳送所有請求。Web伺服器根據接收到的請求後，向客戶端傳送響應資訊。


http請求-響應模型.jpg

主要特點

1、簡單快速：客戶向伺服器請求服務時，只需傳送請求方法和路徑。請求方法常用的有GET、HEAD、POST。每種方法規定了客戶與伺服器聯絡的型別不同。由於HTTP協議簡單，使得HTTP伺服器的程式規模小，因而通訊速度很快。

2、靈活：HTTP允許傳輸任意型別的資料物件。正在傳輸的型別由Content-Type加以標記。

3.無連線：無連線的含義是限制每次連線只處理一個請求。伺服器處理完客戶的請求，並收到客戶的應答後，即斷開連線。採用這種方式可以節省傳輸時間。

4.無狀態：HTTP協議是無狀態協議。無狀態是指協議對於事務處理沒有記憶能力。缺少狀態意味著如果後續處理需要前面的資訊，則它必須重傳，這樣可能導致每次連線傳送的資料量增大。另一方面，在伺服器不需要先前資訊時它的應答就較快。
5、支援B/S及C/S模式。

HTTP之URL

HTTP使用統一資源識別符號（Uniform Resource Identifiers, URI）來傳輸資料和建立連線。URL是一種特殊型別的URI，包含了用於查詢某個資源的足夠的資訊

URL,全稱是UniformResourceLocator, 中文叫統一資源定位符,是網際網路上用來標識某一處資源的地址。以下面這個URL為例，介紹下普通URL的各部分組成：

http://www.aspxfans.com:8080/news/index.asp?boardID=5&ID=24618&page=1#name

從上面的URL可以看出，一個完整的URL包括以下幾部分：
1.協議部分：該URL的協議部分為“http：”，這代表網頁使用的是HTTP協議。在Internet中可以使用多種協議，如HTTP，FTP等等本例中使用的是HTTP協議。在"HTTP"後面的“//”為分隔符

2.域名部分：該URL的域名部分為“www.aspxfans.com”。一個URL中，也可以使用IP地址作為域名使用

3.埠部分：跟在域名後面的是埠，域名和埠之間使用“:”作為分隔符。埠不是一個URL必須的部分，如果省略埠部分，將採用預設埠

4.虛擬目錄部分：從域名後的第一個“/”開始到最後一個“/”為止，是虛擬目錄部分。虛擬目錄也不是一個URL必須的部分。本例中的虛擬目錄是“/news/”

5.檔名部分：從域名後的最後一個“/”開始到“？”為止，是檔名部分，如果沒有“?”,則是從域名後的最後一個“/”開始到“#”為止，是檔案部分，如果沒有“？”和“#”，那麼從域名後的最後一個“/”開始到結束，都是檔名部分。本例中的檔名是“index.asp”。檔名部分也不是一個URL必須的部分，如果省略該部分，則使用預設的檔名

6.錨部分：從“#”開始到最後，都是錨部分。本例中的錨部分是“name”。錨部分也不是一個URL必須的部分

7.引數部分：從“？”開始到“#”為止之間的部分為引數部分，又稱搜尋部分、查詢部分。本例中的引數部分為“boardID=5&ID=24618&page=1”。引數可以允許有多個引數，引數與引數之間用“&”作為分隔符。

（原文：http://blog.csdn.net/ergouge/article/details/8185219 ）

URI和URL的區別

URI，是uniform resource identifier，統一資源識別符號，用來唯一的標識一個資源。

Web上可用的每種資源如HTML文件、影象、視訊片段、程式等都是一個來URI來定位的
URI一般由三部組成：
①訪問資源的命名機制
②存放資源的主機名
③資源自身的名稱，由路徑表示，著重強調於資源。

URL是uniform resource locator，統一資源定位器，它是一種具體的URI，即URL可以用來標識一個資源，而且還指明瞭如何locate這個資源。

URL是Internet上用來描述資訊資源的字串，主要用在各種WWW客戶程式和伺服器程式上，特別是著名的Mosaic。
採用URL可以用一種統一的格式來描述各種資訊資源，包括檔案、伺服器的地址和目錄等。URL一般由三部組成：
①協議(或稱為服務方式)
②存有該資源的主機IP地址(有時也包括埠號)
③主機資源的具體地址。如目錄和檔名等

URN，uniform resource name，統一資源命名，是通過名字來標識資源，比如mailto:java-net@java.sun.com。

URI是以一種抽象的，高層次概念定義統一資源標識，而URL和URN則是具體的資源標識的方式。URL和URN都是一種URI。籠統地說，每個 URL 都是 URI，但不一定每個 URI 都是 URL。這是因為 URI 還包括一個子類，即統一資源名稱 (URN)，它命名資源但不指定如何定位資源。上面的 mailto、news 和 isbn URI 都是 URN 的示例。

在Java的URI中，一個URI例項可以代表絕對的，也可以是相對的，只要它符合URI的語法規則。而URL類則不僅符合語義，還包含了定位該資源的資訊，因此它不能是相對的。
在Java類庫中，URI類不包含任何訪問資源的方法，它唯一的作用就是解析。
相反的是，URL類可以開啟一個到達資源的流。

HTTP之請求訊息Request

客戶端傳送一個HTTP請求到伺服器的請求訊息包括以下格式：

請求行（request line）、請求頭部（header）、空行和請求資料四個部分組成。




Http請求訊息結構.png
  • 請求行以一個方法符號開頭，以空格分開，後面跟著請求的URI和協議的版本。
Get請求例子，使用Charles抓取的request：
GET /562f25980001b1b106000338.jpg HTTP/1.1
Host    img.mukewang.com
User-Agent    Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/51.0.2704.106 Safari/537.36
Accept    image/webp,image/*,*/*;q=0.8
Referer    http://www.imooc.com/
Accept-Encoding    gzip, deflate, sdch
Accept-Language    zh-CN,zh;q=0.8
第一部分：請求行，用來說明請求型別,要訪問的資源以及所使用的HTTP版本.

GET說明請求型別為GET,[/562f25980001b1b106000338.jpg]為要訪問的資源，該行的最後一部分說明使用的是HTTP1.1版本。

第二部分：請求頭部，緊接著請求行（即第一行）之後的部分，用來說明伺服器要使用的附加資訊

從第二行起為請求頭部，HOST將指出請求的目的地.User-Agent,伺服器端和客戶端指令碼都能訪問它,它是瀏覽器型別檢測邏輯的重要基礎.該資訊由你的瀏覽器來定義,並且在每個請求中自動傳送等等

第三部分：空行，請求頭部後面的空行是必須的

即使第四部分的請求資料為空，也必須有空行。

第四部分：請求資料也叫主體，可以新增任意的其他資料。

這個例子的請求資料為空。

POST請求例子，使用Charles抓取的request：
POST / HTTP1.1
Host:www.wrox.com
User-Agent:Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1; SV1; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.0.04506.648; .NET CLR 3.5.21022)
Content-Type:application/x-www-form-urlencoded
Content-Length:40
Connection: Keep-Alive

name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley

第一部分：請求行，第一行明瞭是post請求，以及http1.1版本。
第二部分：請求頭部，第二行至第六行。
第三部分：空行，第七行的空行。
第四部分：請求資料，第八行。

HTTP之響應訊息Response

一般情況下，伺服器接收並處理客戶端發過來的請求後會返回一個HTTP的響應訊息。

HTTP響應也由四個部分組成，分別是：狀態行、訊息報頭、空行和響應正文。

 


http響應訊息格式.jpg

例子

HTTP/1.1 200 OK
Date: Fri, 22 May 2009 06:07:21 GMT
Content-Type: text/html; charset=UTF-8

<html>
      <head></head>
      <body>
            <!--body goes here-->
      </body>
</html>
第一部分：狀態行，由HTTP協議版本號， 狀態碼， 狀態訊息 三部分組成。

第一行為狀態行，（HTTP/1.1）表明HTTP版本為1.1版本，狀態碼為200，狀態訊息為（ok）

第二部分：訊息報頭，用來說明客戶端要使用的一些附加資訊

第二行和第三行為訊息報頭，
Date:生成響應的日期和時間；Content-Type:指定了MIME型別的HTML(text/html),編碼型別是UTF-8

第三部分：空行，訊息報頭後面的空行是必須的
第四部分：響應正文，伺服器返回給客戶端的文字資訊。

空行後面的html部分為響應正文。

HTTP之狀態碼

狀態程式碼有三位數字組成，第一個數字定義了響應的類別，共分五種類別:

1xx：指示資訊--表示請求已接收，繼續處理
2xx：成功--表示請求已被成功接收、理解、接受
3xx：重定向--要完成請求必須進行更進一步的操作
4xx：客戶端錯誤--請求有語法錯誤或請求無法實現
5xx：伺服器端錯誤--伺服器未能實現合法的請求

常見狀態碼：

200 OK                        //客戶端請求成功
400 Bad Request               //客戶端請求有語法錯誤，不能被伺服器所理解
401 Unauthorized              //請求未經授權，這個狀態程式碼必須和WWW-Authenticate報頭域一起使用 
403 Forbidden                 //伺服器收到請求，但是拒絕提供服務
404 Not Found                 //請求資源不存在，eg：輸入了錯誤的URL
500 Internal Server Error     //伺服器發生不可預期的錯誤
503 Server Unavailable        //伺服器當前不能處理客戶端的請求，一段時間後可能恢復正常

更多狀態碼http://www.runoob.com/http/http-status-codes.html

HTTP請求方法

根據HTTP標準，HTTP請求可以使用多種請求方法。
HTTP1.0定義了三種請求方法： GET, POST 和 HEAD方法。
HTTP1.1新增了五種請求方法：OPTIONS, PUT, DELETE, TRACE 和 CONNECT 方法。

GET     請求指定的頁面資訊，並返回實體主體。
HEAD     類似於get請求，只不過返回的響應中沒有具體的內容，用於獲取報頭
POST     向指定資源提交資料進行處理請求（例如提交表單或者上傳檔案）。資料被包含在請求體中。POST請求可能會導致新的資源的建立和/或已有資源的修改。
PUT     從客戶端向伺服器傳送的資料取代指定的文件的內容。
DELETE      請求伺服器刪除指定的頁面。
CONNECT     HTTP/1.1協議中預留給能夠將連線改為管道方式的代理伺服器。
OPTIONS     允許客戶端檢視伺服器的效能。
TRACE     回顯伺服器收到的請求，主要用於測試或診斷。

HTTP工作原理

HTTP協議定義Web客戶端如何從Web伺服器請求Web頁面，以及伺服器如何把Web頁面傳送給客戶端。HTTP協議採用了請求/響應模型。客戶端向伺服器傳送一個請求報文，請求報文包含請求的方法、URL、協議版本、請求頭部和請求資料。伺服器以一個狀態行作為響應，響應的內容包括協議的版本、成功或者錯誤程式碼、伺服器資訊、響應頭部和響應資料。

以下是 HTTP 請求/響應的步驟：

1、客戶端連線到Web伺服器

一個HTTP客戶端，通常是瀏覽器，與Web伺服器的HTTP埠（預設為80）建立一個TCP套接字連線。例如，http://www.oakcms.cn。

2、傳送HTTP請求

通過TCP套接字，客戶端向Web伺服器傳送一個文字的請求報文，一個請求報文由請求行、請求頭部、空行和請求資料4部分組成。

3、伺服器接受請求並返回HTTP響應

Web伺服器解析請求，定位請求資源。伺服器將資源複本寫到TCP套接字，由客戶端讀取。一個響應由狀態行、響應頭部、空行和響應資料4部分組成。

4、釋放連線TCP連線

若connection 模式為close，則伺服器主動關閉TCP連線，客戶端被動關閉連線，釋放TCP連線;若connection 模式為keepalive，則該連線會保持一段時間，在該時間內可以繼續接收請求;

5、客戶端瀏覽器解析HTML內容

客戶端瀏覽器首先解析狀態行，檢視錶明請求是否成功的狀態程式碼。然後解析每一個響應頭，響應頭告知以下為若干位元組的HTML文件和文件的字符集。客戶端瀏覽器讀取響應資料HTML，根據HTML的語法對其進行格式化，並在瀏覽器視窗中顯示。

例如：在瀏覽器位址列鍵入URL，按下回車之後會經歷以下流程：

1、瀏覽器向 DNS 伺服器請求解析該 URL 中的域名所對應的 IP 地址;

2、解析出 IP 地址後，根據該 IP 地址和預設埠 80，和伺服器建立TCP連線;

3、瀏覽器發出讀取檔案(URL 中域名後面部分對應的檔案)的HTTP 請求，該請求報文作為 TCP 三次握手的第三個報文的資料傳送給伺服器;

4、伺服器對瀏覽器請求作出響應，並把對應的 html 文字傳送給瀏覽器;

5、釋放 TCP連線;

6、瀏覽器將該 html 文字並顯示內容; 　　

GET和POST請求的區別

GET請求
GET /books/?sex=man&name=Professional HTTP/1.1
Host: www.wrox.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6)
Gecko/20050225 Firefox/1.0.1
Connection: Keep-Alive

注意最後一行是空行

POST請求
POST / HTTP/1.1
Host: www.wrox.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6)
Gecko/20050225 Firefox/1.0.1
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 40
Connection: Keep-Alive

name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley

1、GET提交，請求的資料會附在URL之後（就是把資料放置在HTTP協議頭中），以?分割URL和傳輸資料，多個引數用&連線；例 如：login.action?name=hyddd&password=idontknow&verify=%E4%BD%A0 %E5%A5%BD。如果資料是英文字母/數字，原樣傳送，如果是空格，轉換為+，如果是中文/其他字元，則直接把字串用BASE64加密，得出如： %E4%BD%A0%E5%A5%BD，其中％XX中的XX為該符號以16進製表示的ASCII。

POST提交：把提交的資料放置在是HTTP包的包體中。上文示例中紅色字型標明的就是實際的傳輸資料

因此，GET提交的資料會在位址列中顯示出來，而POST提交，位址列不會改變

2、傳輸資料的大小：首先宣告：HTTP協議沒有對傳輸的資料大小進行限制，HTTP協議規範也沒有對URL長度進行限制。

而在實際開發中存在的限制主要有：

GET:特定瀏覽器和伺服器對URL長度有限制，例如 IE對URL長度的限制是2083位元組(2K+35)。對於其他瀏覽器，如Netscape、FireFox等，理論上沒有長度限制，其限制取決於操作系 統的支援。

因此對於GET提交時，傳輸資料就會受到URL長度的 限制。

POST:由於不是通過URL傳值，理論上資料不受 限。但實際各個WEB伺服器會規定對post提交資料大小進行限制，Apache、IIS6都有各自的配置。

3、安全性

POST的安全性要比GET的安全性高。比如：通過GET提交資料，使用者名稱和密碼將明文出現在URL上，因為(1)登入頁面有可能被瀏覽器快取；(2)其他人檢視瀏覽器的歷史紀錄，那麼別人就可以拿到你的賬號和密碼了，除此之外，使用GET提交資料還可能會造成Cross-site request forgery攻擊

4、Http get,post,soap協議都是在http上執行的

（1）get：請求引數是作為一個key/value對的序列（查詢字串）附加到URL上的
查詢字串的長度受到web瀏覽器和web伺服器的限制（如IE最多支援2048個字元），不適合傳輸大型資料集同時，它很不安全

（2）post：請求引數是在http標題的一個不同部分（名為entity body）傳輸的，這一部分用來傳輸表單資訊，因此必須將Content-type設定為:application/x-www-form- urlencoded。post設計用來支援web窗體上的使用者欄位，其引數也是作為key/value對傳輸。
但是：它不支援複雜資料型別，因為post沒有定義傳輸資料結構的語義和規則。

（3）soap：是http post的一個專用版本，遵循一種特殊的xml訊息格式
Content-type設定為: text/xml 任何資料都可以xml化。

Http協議定義了很多與伺服器互動的方法，最基本的有4種，分別是GET,POST,PUT,DELETE. 一個URL地址用於描述一個網路上的資源，而HTTP中的GET, POST, PUT, DELETE就對應著對這個資源的查，改，增，刪4個操作。 我們最常見的就是GET和POST了。GET一般用於獲取/查詢資源資訊，而POST一般用於更新資源資訊.

我們看看GET和POST的區別

  1. GET提交的資料會放在URL之後，以?分割URL和傳輸資料，引數之間以&相連，如EditPosts.aspx?name=test1&id=123456. POST方法是把提交的資料放在HTTP包的Body中.

  2. GET提交的資料大小有限制（因為瀏覽器對URL的長度有限制），而POST方法提交的資料沒有限制.

  3. GET方式需要使用Request.QueryString來取得變數的值，而POST方式通過Request.Form來獲取變數的值。

  4. GET方式提交資料，會帶來安全問題，比如一個登入頁面，通過GET方式提交資料時，使用者名稱和密碼將出現在URL上，如果頁面可以被快取或者其他人可以訪問這臺機器，就可以從歷史記錄獲得該使用者的賬號和密碼.

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