HTTP协议头部与Keep-Alive

一、HTTP头部字段

  一）字段总结

1 Accept：告诉WEB服务器自己接受什么介质类型，/ 表示任何类型，type/* 表示该类型下的所有子类型，type/sub-type。
 2 Accept-Charset： 浏览器申明自己接收的字符集 Accept-Encoding： 浏览器申明自己接收的编码方法，通常指定压缩方法，是否支持压缩，支持什么压缩方法（gzip，deflate） Accept-Language：浏览器申明自己接收的语言 语言跟字符集的区别：中文是语言，中文有多种字符集，比如big5，gb2312，gbk等等。
 3 Accept-Ranges：WEB服务器表明自己是否接受获取其某个实体的一部分（比如文件的一部分）的请求。bytes：表示接受，none：表示不接受。
 4 Age：当代理服务器用自己缓存的实体去响应请求时，用该头部表明该实体从产生到现在经过多长时间了。
 5 Authorization：当客户端接收到来自WEB服务器的 WWW-Authenticate 响应时，用该头部来回应自己的身份验证信息给WEB服务器。
 6 Cache-Control：请求：no-cache（不要缓存的实体，要求现在从WEB服务器去取） max-age：（只接受 Age 值小于 max-age 值，并且没有过期的对象） max-stale：（可以接受过去的对象，但是过期时间必须小于 max-stale 值） min-fresh：（接受其新鲜生命期大于其当前 Age 跟 min-fresh 值之和的缓存对象） 响应：public(可以用 Cached 内容回应任何用户) private（只能用缓存内容回应先前请求该内容的那个用户） no-cache（可以缓存，但是只有在跟WEB服务器验证了其有效后，才能返回给客户端） max-age：（本响应包含的对象的过期时间） ALL: no-store（不允许缓存）
 7 Connection：请求：close（告诉WEB服务器或者代理服务器，在完成本次请求的响应后，断开连接，不要等待本次连接的后续请求了）。 keepalive（告诉WEB服务器或者代理服务器，在完成本次请求的响应后，保持连接，等待本次连接的后续请求）。 响应：close（连接已经关闭）。 keepalive（连接保持着，在等待本次连接的后续请求）。 Keep-Alive：如果浏览器请求保持连接，则该头部表明希望 WEB 服务器保持连接多长时间（秒）。例如：Keep-Alive：300
 8 Content-Encoding：WEB服务器表明自己使用了什么压缩方法（gzip，deflate）压缩响应中的对象。例如：Content-Encoding：gzip
 9 Content-Language：WEB 服务器告诉浏览器自己响应的对象的语言。
10 Content-Length： WEB 服务器告诉浏览器自己响应的对象的长度。例如：Content-Length: 26012
11 Content-Range： WEB 服务器表明该响应包含的部分对象为整个对象的哪个部分。例如：Content-Range: bytes 21010-47021/47022
12 Content-Type： WEB 服务器告诉浏览器自己响应的对象的类型。例如：Content-Type：application/xml
13 ETag：就是一个对象（比如URL）的标志值，就一个对象而言，比如一个 html 文件，如果被修改了，其 Etag 也会别修改，所以ETag 的作用跟 Last-Modified 的作用差不多，主要供 WEB 服务器判断一个对象是否改变了。比如前一次请求某个 html 文件时，获得了其 ETag，当这次又请求这个文件时，浏览器就会把先前获得的 ETag 值发送给WEB 服务器，然后 WEB 服务器会把这个 ETag 跟该文件的当前 ETag 进行对比，然后就知道这个文件有没有改变了。
14 Expired：WEB服务器表明该实体将在什么时候过期，对于过期了的对象，只有在跟WEB服务器验证了其有效性后，才能用来响应客户请求。是 HTTP/1.0 的头部。例如：Expires：Sat, 23 May 2009 10:02:12 GMT
15 Host：客户端指定自己想访问的WEB服务器的域名/IP 地址和端口号。例如：Host：rss.sina.com.cn
16 If-Match：如果对象的 ETag 没有改变，其实也就意味著对象没有改变，才执行请求的动作。
17 If-None-Match：如果对象的 ETag 改变了，其实也就意味著对象也改变了，才执行请求的动作。
18 If-Modified-Since：如果请求的对象在该头部指定的时间之后修改了，才执行请求的动作（比如返回对象），否则返回代码304，告诉浏览器 该对象没有修改。例如：If-Modified-Since：Thu, 10 Apr 2008 09:14:42 GMT
19 If-Unmodified-Since：如果请求的对象在该头部指定的时间之后没修改过，才执行请求的动作（比如返回对象）。
20 If-Range：浏览器告诉 WEB 服务器，如果我请求的对象没有改变，就把我缺少的部分给我，如果对象改变了，就把整个对象给我。浏览器通过发送请求对象的 ETag 或者 自己所知道的最后修改时间给 WEB 服务器，让其判断对象是否改变了。总是跟 Range 头部一起使用。
21 Last-Modified：WEB 服务器认为对象的最后修改时间，比如文件的最后修改时间，动态页面的最后产生时间等等。例如：Last-Modified：Tue, 06 May 2008 02:42:43 GMT
22 Location：WEB 服务器告诉浏览器，试图访问的对象已经被移到别的位置了，到该头部指定的位置去取。例如：Location：http://i0.sinaimg.cn/dy/deco/2008/0528/sinahome_0803_ws_005_text_0.gif
23 Pramga：主要使用 Pramga: no-cache，相当于 Cache-Control： no-cache。例如：Pragma：no-cache
24 Proxy-Authenticate： 代理服务器响应浏览器，要求其提供代理身份验证信息。Proxy-Authorization：浏览器响应代理服务器的身份验证请求，提供自己的身份信息。
25 Range：浏览器（比如 Flashget 多线程下载时）告诉 WEB 服务器自己想取对象的哪部分。例如：Range: bytes=1173546-
26 Referer：浏览器向 WEB 服务器表明自己是从哪个 网页/URL 获得/点击 当前请求中的网址/URL。例如：Referer：http://www.sina.com/
27 Server: WEB 服务器表明自己是什么软件及版本等信息。例如：Server：Apache/2.0.61 (Unix)
28 User-Agent: 浏览器表明自己的身份（是哪种浏览器）。例如：User-Agent：Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; zh-CN; rv:1.8.1.14) Gecko/20080404 Firefox/2、0、0、14
29 Transfer-Encoding: WEB 服务器表明自己对本响应消息体（不是消息体里面的对象）作了怎样的编码，比如是否分块（chunked）。例如：Transfer-Encoding: chunked
30 Vary: WEB服务器用该头部的内容告诉 Cache 服务器，在什么条件下才能用本响应所返回的对象响应后续的请求。假如源WEB服务器在接到第一个请求消息时，其响应消息的头部为：Content- Encoding: gzip; Vary: Content-Encoding那么 Cache 服务器会分析后续请求消息的头部，检查其 Accept-Encoding，是否跟先前响应的 Vary 头部值一致，即是否使用相同的内容编码方法，这样就可以防止 Cache 服务器用自己 Cache 里面压缩后的实体响应给不具备解压能力的浏览器。例如：Vary：Accept-Encoding
31 Via： 列出从客户端到 OCS 或者相反方向的响应经过了哪些代理服务器，他们用什么协议（和版本）发送的请求。当客户端请求到达第一个代理服务器时，该服务器会在自己发出的请求里面添 加 Via 头部，并填上自己的相关信息，当下一个代理服务器收到第一个代理服务器的请求时，会在自己发出的请求里面复制前一个代理服务器的请求的Via 头部，并把自己的相关信息加到后面，以此类推，当 OCS 收到最后一个代理服务器的请求时，检查 Via 头部，就知道该请求所经过的路由。例如：Via：1.0 236.D0707195.sina.com.cn:80 (squid/2.6.STABLE13)

  二）使用示例

　　1、HTTP请求头示例

Host：rss.sina.com.cn 
User-Agent：Mozilla/5、0 (Windows; U; Windows NT 5、1; zh-CN; rv:1、8、1、14) Gecko/20080404 Firefox/2、0、0、14 
Accept：text/xml,application/xml,application/xhtml+xml,text/html;q=0、9,text/plain;q=0、8,image/png,/;q=0、5 
Accept-Language：zh-cn,zh;q=0、5 
Accept-Encoding：gzip,deflate 
Accept-Charset：gb2312,utf-8;q=0、7,*;q=0、7 
Keep-Alive：300 Connection：keep-alive 
Cookie：userId=C5bYpXrimdmsiQmsBPnE1Vn8ZQmdWSm3WRlEB3vRwTnRtW <-- 
Cookie If-Modified-Since：Sun, 01 Jun 2008 12:05:30 GMT Cache-Control：max-age=0 HTTP 

　　2、HTTP响应头示例

Status：OK - 200 -- 响应状态码，表示 web 服务器处理的结果。 
Date：Sun, 01 Jun 2008 12:35:47 GMT 
Server：Apache/2.0.61 (Unix) 
Last-Modified：Sun, 01 Jun 2008 12:35:30 GMT 
Accept-Ranges：bytes 
Content-Length：18616 
Cache-Control：max-age=120 
Expires：Sun, 01 Jun 2008 12:37:47 GMT 
Content-Type：application/xml Age：2 
X-Cache：HIT from 236-41.D07071951.sina.com.cn -- 反向代理服务器使用的 HTTP 头部 
Via：1.0 236-41.D07071951.sina.com.cn:80 (squid/2.6.STABLE13) Connection：close

二、Keep-Alive模式

  一）什么是Keep-Alive模式

　　HTTP协议采用“请求-应答”模式，当使用普通模式，即非KeepAlive模式时，每个请求/应答客户和服务器都要新建一个连接，完成 之后立即断开连接（HTTP协议为无连接的协议）；当使用Keep-Alive模式（又称持久连接、连接重用）时，Keep-Alive功能使客户端到服 务器端的连接持续有效，当出现对服务器的后继请求时，Keep-Alive功能避免了建立或者重新建立连接。

　　http 1.0中默认是关闭的，需要在http头加入"Connection: Keep-Alive"，才能启用Keep-Alive；http 1.1中默认启用Keep-Alive，如果加入"Connection: close "，才关闭。目前大部分浏览器都是用http1.1协议，也就是说默认都会发起Keep-Alive的连接请求了，所以是否能完成一个完整的Keep- Alive连接就看服务器设置情况。

  二）启用Keep-Alive的优点

　　启动用Keep-Alive模式肯定更高效，性能更高。

  三）详解Keep-Alive

　　1、http的keep-alive与tcp的keep-alive 

　　　　1、http keep-alive： 

　　在一次tcp连接中可以连续发送多次数据，即可以保持一段时间的tcp连接，在这个保持的通道上有多个request、多个response。而不用每发一次数据就要重新进行三次握手连接，发完一次数据就要立即进行四次挥手释放连接。 这样可以提高性能和吞吐率。

　　　　2、tcp keep-alive： 

　　为了检测tcp的连接状况。经过设定的时间之后，服务器会发出检测包去确认tcp连接是否还在。如果出现了问题就关闭连接。

　　小结：

　　http的keep-alive和tcp的keep-alive是完全不同的东西。

　　2、request header中的http keep-alive与tcp连接 

　　在http1.1版本之后都会默认设置connection为keep-alive，如果想要关闭这条设置，需要在头信息中更改connection为close。

　　但是在实际使用中，http头部有了keep-alive这个值并不代表一定会使用长连接，客户端和服务器端都可以无视这个值，每一条TCP通道，只有一次GET，GET完之后，立即有TCP关闭的四次握手，这样写代码更简单。这时候虽然http头有connection: keep-alive，但不能说是长连接。所以是否用了长连接，还是得用抓包工具分析tcp流。

　　小结：

正常情况下客户端浏览器、web服务端都有实现这个标准，因为它们的文件又小又多，保持长连接减少重新开TCP连接的开销很有价值。但是最终到底有没有实现keep-alive还是得看tcp流的情况。

　　3、http keep-alive的tcp复用与websocket长连接 

　　　　1、http keep-alive： 

　　http keep-alive只是一种为了达到复用tcp连接的“协商”行为，双方并没有建立正真的连接会话，服务端也可以不认可，也可以随时（在任何一次请求完成后）关闭掉。它是指在一次 TCP 连接中完成多个 http请求，但是对每个请求仍然要单独发 header，所以除了真正的数据部分外，服务器和客户端还要大量交换http header，信息交换效率很低，这样建立的“长连接”都是伪长连接。

　　　　2、websocket： 

　　websocket不同，它本身就规定了是正真的、双工的长连接，两边都必须要维持住连接的状态。

　　小结：

　　http协议决定了浏览器端总是主动发起方，http的服务端总是被动的接受、响应请求。http提供的长连接服务器可以不接受。而websocket协议，在连接之后，客户端、服务端是完全平等的。websocket是真正的长连接。