HTTP拾技雜談
簡單聊聊HTTP中的那些東西
文章目錄
- HTTP拾技雜談
- 前言
- HTTP協議
- 1.請求從客戶端到服務器端的4個步驟
- 一般客戶端請求如下：
- 服務端響應如下
- 2.Keep-Alive
- HTTP方法
- Cookie
- 總結
前言
超文本傳輸協議（Hypertext Transfer Protocol ，HTTP）是一個標準，定義了Web客戶端如何與服務器對話，以及數據如何從服務器傳回客戶端。盡管通常任務HTTP是一種傳輸HTML文件以及文件中內嵌圖片的方法，但實際上HTTP是一個數據格式。——《java網絡編程》
HTTP協議
HTTP連接使用TCP/IP來傳輸數據。
1.請求從客戶端到服務器端的4個步驟
- 默認情況下，客戶端在80端口與服務器打開一個TCP連接，URL可以指定其他端口
- 客戶端向服務器發送消息，請求指定路徑上的資源。請求分為首部、可選地址、請求數據。
- 服務器向客戶端回復響應。以響應碼開頭，后面是包含元數據的首部、一個空行、所請求的文檔(數據)或錯誤消息。
- 服務器關閉連接。
以上就是基本HTTP1.0過程，在HTTP1.1及以后版本中，可以復用TCP連接實現發送多個請求。在1.1中請求和響應可以分為多個塊發送。
一般客戶端請求如下：
POST /api/data HTTP/1.1 # 請求行（方法 + URI + HTTP版本）
Host: www.example.com # 目標主機（必需首部）
User-Agent: Mozilla/5.0 # 客戶端標識
Content-Type: application/json # 消息體格式說明
Content-Length: 27 # 消息體字節長度（必需首部）
Accept: application/json # 期望的響應格式
Authorization: Bearer abc123 # 認證令牌
Connection: keep-alive # 連接控制#注意這里的空一行是標準
{"key": "value", "num": 42} # 消息體（實際傳輸的數據）第一行為請求行，包括方法、從服務器獲取資源路徑以及HTTP版本。
其他則是以 Key：Value組成的信息。
像User-Agent代表瀏覽器版本，host服務器名，Accept，告訴服務器，客戶端可以處理什么樣的數據（定義服務器返回格式）。
這些類型統稱為MIME類型，分為兩級：類型和子類型。例如：application/json
text/*
image/*
application/*
...等
當然也可以自定義非標準的定制類型和子類型，只要以x-開頭。例如flash文件，使用application/x-shockwave-flash類型。
最后以空行，或者空行+數據體
服務端響應如下
HTTP/1.1 200 OK # 狀態行（協議版本 + 狀態碼 + 原因短語）
Server: nginx/1.18.0 # 服務器軟件及版本
Date: Fri, 13 Oct 2023 05:30:15 GMT # 響應生成時間
Content-Type: text/html; charset=UTF-8 # 消息體的格式和編碼
Content-Length: 1234 # 消息體的字節長度
Connection: keep-alive # 連接控制（保持活躍）
Cache-Control: max-age=3600 # 緩存策略（有效期1小時）
ETag: "abc123xyz" # 資源版本標識符
Last-Modified: Mon, 09 Oct 2023 12:00:00 GMT # 資源最后修改時間<!DOCTYPE html> # 空行（分隔首部和消息體）
<html> # 消息體（實際返回的內容）<head><title>Example Page</title></head><body><h1>Hello World</h1></body>
</html>
第一行表示服務器使用的協議HTTP1.1，緊跟一個響應碼。其他首部行則指出請求的日期、消息體字節長度等
2.Keep-Alive
在HTTP請求的首部中大家是否注意到Keep-Alive，他表示可以重用一個socket：
Connection：Keep-Alice。
在HTTP1.0會為每個請求打開一個新的連接，而這樣打開和關閉消耗的資源遠遠大于實際傳輸數據的開銷。所以在HTTP1.1以后就默認支持，復用socket連接，如果需要關閉則使用上述key-value顯示控制。
- 在java中可以通過http.keepAlive控制true/false，來控制socket復用
- http.maxConnections可以表示希望同時打開的socket的數量，來保證服務器不會被大量連接沖崩潰。
HTTP方法
HTTP服務器的遵循請求-響應模式：無狀態請求+無狀態響應。
HTTP的方法主要有4個：
POST、GET、PUT、DELETE
對于這些方法的使用，再談談幾點容易被忽略的細節：
- GET方法獲取一個資源，它沒有副作用，如果失敗可以反復執行，而不用擔心有什么問題
- GET輸出可能會被緩存，可以通過首部取消緩存進行禁用
- PUT方法表示將資源上傳到服務器，但它具有冪等性。重復該方法也不用擔心是否失敗，兩次將同一個文檔放在同一個位置并不影響。
- DELETE與PUT一樣具有冪等性，重復執行，也只會將資源刪除一次。
- POST是最常用的方法，POST要用于不能重復的不安全的操作，如完成一個交易。
Cookie
很多網站使用一些小文本串在連接之間存儲持久的客戶端狀態，這些稱為cookie。
cookie在請求和響應的HTTP首部中，由服務器傳遞到客戶端，再從客戶端傳回服務器。
cookie可以是標識會話ID、購物車、登錄憑據等信息，也可以存無意義的值。
要在瀏覽器設置一個cookie，則需要服務器端在響應中使用Set-Cookie首部行:
HTTP/1.1 200 OK # 狀態行（協議版本 + 狀態碼 + 原因短語）
Content-Type: text/html; charset=UTF-8 # 消息體的格式和編碼
Set-Cookie: xxx=dsahjfkeqyowqlf # 設置cookie
而后，客戶端再向同一個服務發送請求：
GET /index.html HTTP/1.1 # 請求行（方法 + URI + HTTP版本）
Host: www.example.com # 目標主機（必需首部）
Cookie:cart = dsahjfkeqyowqlf #cookie要與服務器給的一致
當然服務器可以設置不止一個cookie，可以有多個Set-Cookie，用于控制過期時間、路徑、端口、值等信息。
默認情況下，cookie來自哪個服務器則應用于哪個服務器。網站也可以指示一個cookie用于整個子域，例如從www.foo.example.com響應的：
Set-Cookie：user = elharo;Domain=.foo.example.com
表示瀏覽器除了可以用cookie返回最初的www.foo.example.com，還可發送給*.foo.example.com
當然還可以縮小它的使用域
例如：Set-Cookie: user=elharo; Path=/restricted，表示請求服務器上子樹/restricted,可以。而相同網站的其他目錄中就不能使用這個cookie。
在Set-Cookie中使用expires = Wdy, DD-Mon-YYYY HH:MM:SS GMT 可以設置cookie的過期時間。
設置Max-Age = 3600 ，則表示3600秒后過期，此時瀏覽器會從緩存中刪除這些cookie。
總結
本章節介紹了HTTP協議是現代Web通信的核心，其設計簡潔高效，支持多種請求方法和數據格式，并通過Cookie機制實現了客戶端狀態的持久化。隨著HTTP版本的演進，連接復用等優化機制進一步提升了通信性能。本文詳細介紹了HTTP協議的基本原理、請求響應格式、方法特性以及Cookie機制。
