HTTP协议

【1】http协议基础

http协议，我们分三部分学习：

1. 协议基础（基本概念、协议特点、协议格式、相关工具使用）
2. django框架的时候，学习http协议的web服务器
3. Linux阶段的时候，学习http协议的剩余内容（http服务器的搭建、http服务器提供的网络服务、http协议相关配置、https协议使用）

【2】基本概念

• HTTP协议（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）
  • 由蒂姆·伯纳斯-李于1989年为了推广互联网技术而推出的一种无状态网络应用协议
• HTTP协议构建于TCP/IP协议族之上
  • 属于应用层协议。
• 主要用于传输与超文本相关的资源文件
  • 如HTML网页，css，js，图片，视频，音频等。

• 现行的HTTP协议基于数据是否加密，主要分两种。

• 直接构建于TCP协议之上
  • 没有进行加密传输数据的是HTTP协议
  • 默认通信端口是80端口
  • 常用端口有：3000，5000，8000，8080等。
• 而构建于TLS或SSL协议之上
  • 对数据使用SSL加壳加密传输数据的是HTTPS协议
  • 默认通信端口是443端口
  • 常用端口8443。

注意：在本地电脑上双击html网页也可以通过浏览器来查看HTML网页信息，但是这种方式是采用file协议来访问的。
file协议叫本地文件浏览器协议，顾名思义，是只能访问本地电脑中的路径文件，用户无法通过file协议访问另一台电脑中的文件。

除了http或https协议可以提供html等资源的浏览服务以外，还有ws或wss也可以用于在浏览器中提供网页服务，但是ws或wss一般用于web网络即时通信比较多。

• http协议具有无状态、无事务、所有请求必有所回应的特点。

  • 所谓的无状态是指http协议默认情况下，服务端不识别客户端的。
  • 在客户端多次发起请求到同一个服务器，服务端接收到客户端的请求在处理完成以后就会主动断开。
  • 所以对于客户端的每一次请求，对于服务端来说，都是一次新的客户端请求。
  • 也就是说，服务端无法区分多次请求的客户端是否同一个客户端。

• http协议是基于客户端请求，服务端响应模型来实现的。

  • 所以一般而言对于http协议通信的双方来说，发起请求的一方只能是客户端，而响应数据的一方只能是服务端。

【3】请求响应模型

• HTTP协议永远都是客户端发起请求，服务器回送响应。

（1）请求报文格式

• 对于客户端的http请求格式一般分三部分组成
  • 分别是请求行、请求头、请求体（部分请求方法不具有请求体）。

• 一般如下：

请求方法  请求路径  http协议版本                   <---- http响应的一行内容，也叫请求行
请求头选项1: 选项值
请求头选项2: 选项值
....
请求头选项n: 选项值

请求体(可以有多行，前后必有空行)

• 我们可以借助telnet工具对远程的web服务器发起http或https请求。
• telnet默认是关闭的。所以需要手动打开。

• 例如，发起http请求访问，基本的http请求格式如下：

GET  /get  HTTP/1.1
Host: httpbin.org
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/103.0.0.0 Safari/537.36

（2）发送GET请求

telnet httpbin.org 80

GET  /get  HTTP/1.1
Host: httpbin.org
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/103.0.0.0 Safari/537.36

• 请求效果如下：

（3）发送POST请求

• 发送POST请求，并发送json数据格式。

POST /post HTTP/1.1
Host: httpbin.org
Content-Type: application/json
Content-Length: 44

{"name": "xiaoming", "age": 16,"pwd": "123"}

• 也可以通过安装测试工具，如postman或Apifox，来查看并学习http协议的请求与响应格式。

（4）响应报文格式

• 上面看到的内容实际上就是远程http服务器通过http通信返回的响应报文。格式如下：

协议版本 响应状态码 响应文本提示                               <-----  http响应的第一行内容，响应行
响应头选项1: 选项值
响应头选项2: 选项值
....
响应头选项n: 选项值

响应体（服务端返回的正文信息，前后必有空行）

【3】协议报文详解

• 前面我们提到，http协议是应用层协议，是基于tcp协议。
• 在前面的网络编程曾经学习过tcp协议的通信是可靠安全的
  • 所以实际上来说，因为http协议是基于TCP协议来传输数据的，所以http协议就具有了有所请求必有所回应的特点，也因此我们可以说，http协议一次通信的最基本的流程都是具有请求报文与响应报文的。
• 请求报文与响应报文就组成http协议的通信内容（HTTP报文）。
  • 不管是请求报文还是响应报文在上面的发送请求与查看服务器响应报文
  • 我们都可以看到，实际上HTTP报文就是一段连续的多行的文本。

（1）HTTP请求流程

（2）请求报文

• 请求报文（HTTP Rquest）主要通过客户端发送用于表达对服务器资源的操作。
• 基本格式：

请求方法  请求路径  http协议版本                   <---- http响应的一行内容，也叫请求行
请求头选项1: 选项值
请求头选项:2 选项值
....
请求头选项n: 选项值

请求体(可以有多行，前后必有空行)

请求行

• 请求行（HTTP Request Line）
  • 表示请求报文的首行
• 主要三部分组成，使用单个空格隔开，分别是：
  • 请求方法
  • 请求路径
  • HTTP协议版本。

请求方法

• HTTP请求方法（HTTP Request Method）
• 表示客户端希望对服务器指定资源进行哪一种类型的操作
• 存在多种HTTP请求方法表达增删查改。
• 常见请求方法如下：

请求路径

• 表示远程web服务器的一个可访问资源。
• 一般就是代表的就是一个服务器的具体文件或数据表中的记录信息，或一个服务端里面的函数或方法。

/     表示根路径
/1.html   表示web服务器中web根目录下的1.html文件
/login    表示web服务器中的一个login方法或者login函数

http协议版本

• 表示客户端目前使用的HTTP协议版本，并期望服务端也采用同样版本的协议与客户端进行通信。

• http协议发送至今已经到了HTTP2.0版本，目前主流的使用版本有：HTTP/1.0 、HTTP/1.1。

请求头

• HTTP请求头（Request Head）
  • 主要对客户端请求操作进行限制条件与补充说明。
• 常见的标准HTTP请求头如下：

注意：在http通信过程中，请求头也是可以自定义的，但是不能出现多字节编码字符，例如中文等。

常见的MIME格式

（3）响应报文

• HTTP响应报文（HTTP Response）
  • 是服务端在接收理解、处理并返回客户端操作的结果。
  • 主要有三部分组成：
    • 响应行，响应头与响应体。
• 注意：针对部分请求方法（delete、OPTION、HEAD）的返回结果有时候是没有响应体的。

协议版本 响应状态码 响应文本提示                               <-----  http响应的第一行内容，响应行
响应头选项1: 选项值
响应头选项2: 选项值
....
响应头选项n: 选项值

响应体（服务端返回的正文信息，前后必有空行）

响应行

• HTTP响应行（HTTP Request Line），是HTTP响应报文的首行
• 由三部分组成，使用单个空格隔开：
  • HTTP协议版本
  • 响应状态码
  • 响应信息。

HTTP协议版本

• 响应报文的HTTP协议版本，与客户端的协议版本保持一致。
• 例如：HTTP/1.0，HTTP/1.1。

响应状态码

• 状态码（Status Code）
  • 用于表达本次服务端在接收客户端请求之后的操作结果的成功或失败结果，由三位整数组成。

常见的HTTP状态码

响应头

• HTTP响应头（Response Head），主要是服务器返回的内容进行补充说明，并提供下一次请求的一些辅助信息。