HTTP 超文本傳輸協議知識瞭解

HTTP是一個基於TCP/IP通信協議來傳遞數據(HTML 文件, 圖片文件, 查詢結果等)。

一  HTTP 工作原理

HTTP協議工作於客戶端-服務端架構上。瀏覽器作爲HTTP客戶端通過URL向HTTP服務端即WEB服務器發送所有請求。

Web服務器有:Apache服務器,IIS服務器(Internet Information Services)等。

Web服務器根據接收到的請求後,向客戶端發送響應信息。

HTTP默認端口號爲80,但是你也可以改爲8080或者其他端口。

HTTP三點注意事項:

  • HTTP是無連接:無連接的含義是限制每次連接只處理一個請求。服務器處理完客戶的請求,並收到客戶的應答後,即斷開連接。採用這種方式可以節省傳輸時間。
  • HTTP是媒體獨立的:這意味着,只要客戶端和服務器知道如何處理的數據內容,任何類型的數據都可以通過HTTP發送。客戶端以及服務器指定使用適合的MIME-type內容類型。
  • HTTP是無狀態: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。缺少狀態意味着如果後續處理需要前面的信息,則它必須重傳,這樣可能導致每次連接傳送的數據量增大。另一方面,在服務器不需要先前信息時它的應答就較快。

以下圖表展示了HTTP協議通信流程:

cgiarch

二 HTTP 消息結構

HTTP是基於客戶端/服務端(C/S)的架構模型,通過一個可靠的鏈接來交換信息,是一個無狀態的請求/響應協議。

一個HTTP"客戶端"是一個應用程序(Web瀏覽器或其他任何客戶端),通過連接到服務器達到向服務器發送一個或多個HTTP的請求的目的。

一個HTTP"服務器"同樣也是一個應用程序(通常是一個Web服務,如Apache Web服務器或IIS服務器等),通過接收客戶端的請求並向客戶端發送HTTP響應數據。

HTTP使用統一資源標識符(Uniform Resource Identifiers, URI)來傳輸數據和建立連接。

一旦建立連接後,數據消息就通過類似Internet郵件所使用的格式[RFC5322]和多用途Internet郵件擴展(MIME)[RFC2045]來傳送。


客戶端請求消息

 

客戶端發送一個HTTP請求到服務器的請求消息包括以下格式:請求行(request line)、請求頭部(header)、空行和請求數據四個部分組成,下圖給出了請求報文的一般格式。

2012072810301161


服務器響應消息

HTTP響應也由四個部分組成,分別是:狀態行、消息報頭、空行和響應正文。

httpmessage


 

實例

下面實例是一點典型的使用GET來傳遞數據的實例:

客戶端請求:

GET /hello.txt HTTP/1.1
User-Agent: curl/7.16.3 libcurl/7.16.3 OpenSSL/0.9.7l zlib/1.2.3
Host: www.example.com
Accept-Language: en, mi

服務端響應:

HTTP/1.1 200 OK
Date: Mon, 27 Jul 2009 12:28:53 GMT
Server: Apache
Last-Modified: Wed, 22 Jul 2009 19:15:56 GMT
ETag: "34aa387-d-1568eb00"
Accept-Ranges: bytes
Content-Length: 51
Vary: Accept-Encoding
Content-Type: text/plain

輸出結果:

Hello World! My payload includes a trailing CRLF.

 

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。

序號 方法 描述
1 GET 請求指定的頁面信息,並返回實體主體。
2 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
3 POST 向指定資源提交數據進行處理請求(例如提交表單或者上傳文件)。數據被包含在請求體中。POST請求可能會導致新的資源的建立和/或已有資源的修改。
4 PUT 從客戶端向服務器傳送的數據取代指定的文檔的內容。
5 DELETE 請求服務器刪除指定的頁面。
6 CONNECT HTTP/1.1協議中預留給能夠將連接改爲管道方式的代理服務器。
7 OPTIONS 允許客戶端查看服務器的性能。
8 TRACE 回顯服務器收到的請求,主要用於測試或診斷。

HTTP 響應頭信息

HTTP請求頭提供了關於請求,響應或者其他的發送實體的信息。

在本章節中我們將具體來介紹HTTP響應頭信息。

應答頭 說明
Allow

服務器支持哪些請求方法(如GET、POST等)。

Content-Encoding

文檔的編碼(Encode)方法。只有在解碼之後纔可以得到Content-Type頭指定的內容類型。利用gzip壓縮文檔能夠顯著地減少HTML文檔的下載時間。Java的GZIPOutputStream可以很方便地進行gzip壓縮,但只有Unix上的Netscape和Windows上的IE 4、IE 5才支持它。因此,Servlet應該通過查看Accept-Encoding頭(即request.getHeader("Accept-Encoding"))檢查瀏覽器是否支持gzip,爲支持gzip的瀏覽器返回經gzip壓縮的HTML頁面,爲其他瀏覽器返回普通頁面。

Content-Length

表示內容長度。只有當瀏覽器使用持久HTTP連接時才需要這個數據。如果你想要利用持久連接的優勢,可以把輸出文檔寫入 ByteArrayOutputStream,完成後查看其大小,然後把該值放入Content-Length頭,最後通過byteArrayStream.writeTo(response.getOutputStream()發送內容。

Content-Type

表示後面的文檔屬於什麼MIME類型。Servlet默認爲text/plain,但通常需要顯式地指定爲text/html。由於經常要設置Content-Type,因此HttpServletResponse提供了一個專用的方法setContentType。

Date

當前的GMT時間。你可以用setDateHeader來設置這個頭以避免轉換時間格式的麻煩。

Expires

應該在什麼時候認爲文檔已經過期,從而不再緩存它?

Last-Modified

文檔的最後改動時間。客戶可以通過If-Modified-Since請求頭提供一個日期,該請求將被視爲一個條件GET,只有改動時間遲於指定時間的文檔纔會返回,否則返回一個304(Not Modified)狀態。Last-Modified也可用setDateHeader方法來設置。

Location

表示客戶應當到哪裏去提取文檔。Location通常不是直接設置的,而是通過HttpServletResponse的sendRedirect方法,該方法同時設置狀態代碼爲302。

Refresh

表示瀏覽器應該在多少時間之後刷新文檔,以秒計。除了刷新當前文檔之外,你還可以通過setHeader("Refresh", "5; URL=http://host/path")讓瀏覽器讀取指定的頁面。 
注意這種功能通常是通過設置HTML頁面HEAD區的<META HTTP-EQUIV="Refresh" CONTENT="5;URL=http://host/path">實現,這是因爲,自動刷新或重定向對於那些不能使用CGI或Servlet的HTML編寫者十分重要。但是,對於Servlet來說,直接設置Refresh頭更加方便。 

注意Refresh的意義是"N秒之後刷新本頁面或訪問指定頁面",而不是"每隔N秒刷新本頁面或訪問指定頁面"。因此,連續刷新要求每次都發送一個Refresh頭,而發送204狀態代碼則可以阻止瀏覽器繼續刷新,不管是使用Refresh頭還是<META HTTP-EQUIV="Refresh" ...>。 

注意Refresh頭不屬於HTTP 1.1正式規範的一部分,而是一個擴展,但Netscape和IE都支持它。

Server

服務器名字。Servlet一般不設置這個值,而是由Web服務器自己設置。

Set-Cookie

設置和頁面關聯的Cookie。Servlet不應使用response.setHeader("Set-Cookie", ...),而是應使用HttpServletResponse提供的專用方法addCookie。參見下文有關Cookie設置的討論。

WWW-Authenticate

客戶應該在Authorization頭中提供什麼類型的授權信息?在包含401(Unauthorized)狀態行的應答中這個頭是必需的。例如,response.setHeader("WWW-Authenticate", "BASIC realm=\"executives\"")。 
注意Servlet一般不進行這方面的處理,而是讓Web服務器的專門機制來控制受密碼保護頁面的訪問(例如.htaccess)。

 

HTTP狀態碼

當瀏覽者訪問一個網頁時,瀏覽者的瀏覽器會向網頁所在服務器發出請求。當瀏覽器接收並顯示網頁前,此網頁所在的服務器會返回一個包含HTTP狀態碼的信息頭(server header)用以響應瀏覽器的請求。

HTTP狀態碼的英文爲HTTP Status Code。

下面是常見的HTTP狀態碼:

  • 200 - 請求成功
  • 301 - 資源(網頁等)被永久轉移到其它URL
  • 404 - 請求的資源(網頁等)不存在
  • 500 - 內部服務器錯誤

HTTP狀態碼分類

HTTP狀態碼由三個十進制數字組成,第一個十進制數字定義了狀態碼的類型,後兩個數字沒有分類的作用。HTTP狀態碼共分爲5種類型:

HTTP狀態碼分類
分類 分類描述
1** 信息,服務器收到請求,需要請求者繼續執行操作
2** 成功,操作被成功接收並處理
3** 重定向,需要進一步的操作以完成請求
4** 客戶端錯誤,請求包含語法錯誤或無法完成請求
5** 服務器錯誤,服務器在處理請求的過程中發生了錯誤

HTTP狀態碼列表:

HTTP狀態碼列表
狀態碼 狀態碼英文名稱 中文描述
100 Continue 繼續。客戶端應繼續其請求
101 Switching Protocols 切換協議。服務器根據客戶端的請求切換協議。只能切換到更高級的協議,例如,切換到HTTP的新版本協議
 
200 OK 請求成功。一般用於GET與POST請求
201 Created 已創建。成功請求並創建了新的資源
202 Accepted 已接受。已經接受請求,但未處理完成
203 Non-Authoritative Information 非授權信息。請求成功。但返回的meta信息不在原始的服務器,而是一個副本
204 No Content 無內容。服務器成功處理,但未返回內容。在未更新網頁的情況下,可確保瀏覽器繼續顯示當前文檔
205 Reset Content 重置內容。服務器處理成功,用戶終端(例如:瀏覽器)應重置文檔視圖。可通過此返回碼清除瀏覽器的表單域
206 Partial Content 部分內容。服務器成功處理了部分GET請求
 
300 Multiple Choices 多種選擇。請求的資源可包括多個位置,相應可返回一個資源特徵與地址的列表用於用戶終端(例如:瀏覽器)選擇
301 Moved Permanently 永久移動。請求的資源已被永久的移動到新URI,返回信息會包括新的URI,瀏覽器會自動定向到新URI。今後任何新的請求都應使用新的URI代替
302 Found 臨時移動。與301類似。但資源只是臨時被移動。客戶端應繼續使用原有URI
303 See Other 查看其它地址。與301類似。使用GET和POST請求查看
304 Not Modified 未修改。所請求的資源未修改,服務器返回此狀態碼時,不會返回任何資源。客戶端通常會緩存訪問過的資源,通過提供一個頭信息指出客戶端希望只返回在指定日期之後修改的資源
305 Use Proxy 使用代理。所請求的資源必須通過代理訪問
306 Unused 已經被廢棄的HTTP狀態碼
307 Temporary Redirect 臨時重定向。與302類似。使用GET請求重定向
 
400 Bad Request 客戶端請求的語法錯誤,服務器無法理解
401 Unauthorized 請求要求用戶的身份認證
402 Payment Required 保留,將來使用
403 Forbidden 服務器理解請求客戶端的請求,但是拒絕執行此請求
404 Not Found 服務器無法根據客戶端的請求找到資源(網頁)。通過此代碼,網站設計人員可設置"您所請求的資源無法找到"的個性頁面
405 Method Not Allowed 客戶端請求中的方法被禁止
406 Not Acceptable 服務器無法根據客戶端請求的內容特性完成請求
407 Proxy Authentication Required 請求要求代理的身份認證,與401類似,但請求者應當使用代理進行授權
408 Request Time-out 服務器等待客戶端發送的請求時間過長,超時
409 Conflict 服務器完成客戶端的PUT請求是可能返回此代碼,服務器處理請求時發生了衝突
410 Gone 客戶端請求的資源已經不存在。410不同於404,如果資源以前有現在被永久刪除了可使用410代碼,網站設計人員可通過301代碼指定資源的新位置
411 Length Required 服務器無法處理客戶端發送的不帶Content-Length的請求信息
412 Precondition Failed 客戶端請求信息的先決條件錯誤
413 Request Entity Too Large 由於請求的實體過大,服務器無法處理,因此拒絕請求。爲防止客戶端的連續請求,服務器可能會關閉連接。如果只是服務器暫時無法處理,則會包含一個Retry-After的響應信息
414 Request-URI Too Large 請求的URI過長(URI通常爲網址),服務器無法處理
415 Unsupported Media Type 服務器無法處理請求附帶的媒體格式
416 Requested range not satisfiable 客戶端請求的範圍無效
417 Expectation Failed 服務器無法滿足Expect的請求頭信息
 
500 Internal Server Error 服務器內部錯誤,無法完成請求
501 Not Implemented 服務器不支持請求的功能,無法完成請求
502 Bad Gateway 充當網關或代理的服務器,從遠端服務器接收到了一個無效的請求
503 Service Unavailable 由於超載或系統維護,服務器暫時的無法處理客戶端的請求。延時的長度可包含在服務器的Retry-After頭信息中
504 Gateway Time-out 充當網關或代理的服務器,未及時從遠端服務器獲取請求
505 HTTP Version not supported 服務器不支持請求的HTTP協議的版本,無法完成處理

HTTP content-type

Content-Type,內容類型,一般是指網頁中存在的Content-Type,用於定義網絡文件的類型和網頁的編碼,決定瀏覽器將以什麼形式、什麼編碼讀取這個文件,這就是經常看到一些Asp網頁點擊的結果卻是下載到的一個文件或一張圖片的原因。


HTTP content-type 對照表

文件擴展名 Content-Type(Mime-Type) 文件擴展名 Content-Type(Mime-Type)
.*( 二進制流,不知道下載文件類型) application/octet-stream .tif image/tiff
.001 application/x-001 .301 application/x-301
.323 text/h323 .906 application/x-906
.907 drawing/907 .a11 application/x-a11
.acp audio/x-mei-aac .ai application/postscript
.aif audio/aiff .aifc audio/aiff
.aiff audio/aiff .anv application/x-anv
.asa text/asa .asf video/x-ms-asf
.asp text/asp .asx video/x-ms-asf
.au audio/basic .avi video/avi
.awf application/vnd.adobe.workflow .biz text/xml
.bmp application/x-bmp .bot application/x-bot
.c4t application/x-c4t .c90 application/x-c90
.cal application/x-cals .cat application/vnd.ms-pki.seccat
.cdf application/x-netcdf .cdr application/x-cdr
.cel application/x-cel .cer application/x-x509-ca-cert
.cg4 application/x-g4 .cgm application/x-cgm
.cit application/x-cit .class java/*
.cml text/xml .cmp application/x-cmp
.cmx application/x-cmx .cot application/x-cot
.crl application/pkix-crl .crt application/x-x509-ca-cert
.csi application/x-csi .css text/css
.cut application/x-cut .dbf application/x-dbf
.dbm application/x-dbm .dbx application/x-dbx
.dcd text/xml .dcx application/x-dcx
.der application/x-x509-ca-cert .dgn application/x-dgn
.dib application/x-dib .dll application/x-msdownload
.doc application/msword .dot application/msword
.drw application/x-drw .dtd text/xml
.dwf Model/vnd.dwf .dwf application/x-dwf
.dwg application/x-dwg .dxb application/x-dxb
.dxf application/x-dxf .edn application/vnd.adobe.edn
.emf application/x-emf .eml message/rfc822
.ent text/xml .epi application/x-epi
.eps application/x-ps .eps application/postscript
.etd application/x-ebx .exe application/x-msdownload
.fax image/fax .fdf application/vnd.fdf
.fif application/fractals .fo text/xml
.frm application/x-frm .g4 application/x-g4
.gbr application/x-gbr . application/x-
.gif image/gif .gl2 application/x-gl2
.gp4 application/x-gp4 .hgl application/x-hgl
.hmr application/x-hmr .hpg application/x-hpgl
.hpl application/x-hpl .hqx application/mac-binhex40
.hrf application/x-hrf .hta application/hta
.htc text/x-component .htm text/html
.html text/html .htt text/webviewhtml
.htx text/html .icb application/x-icb
.ico image/x-icon .ico application/x-ico
.iff application/x-iff .ig4 application/x-g4
.igs application/x-igs .iii application/x-iphone
.img application/x-img .ins application/x-internet-signup
.isp application/x-internet-signup .IVF video/x-ivf
.java java/* .jfif image/jpeg
.jpe image/jpeg .jpe application/x-jpe
.jpeg image/jpeg .jpg image/jpeg
.jpg application/x-jpg .js application/x-javascript
.jsp text/html .la1 audio/x-liquid-file
.lar application/x-laplayer-reg .latex application/x-latex
.lavs audio/x-liquid-secure .lbm application/x-lbm
.lmsff audio/x-la-lms .ls application/x-javascript
.ltr application/x-ltr .m1v video/x-mpeg
.m2v video/x-mpeg .m3u audio/mpegurl
.m4e video/mpeg4 .mac application/x-mac
.man application/x-troff-man .math text/xml
.mdb application/msaccess .mdb application/x-mdb
.mfp application/x-shockwave-flash .mht message/rfc822
.mhtml message/rfc822 .mi application/x-mi
.mid audio/mid .midi audio/mid
.mil application/x-mil .mml text/xml
.mnd audio/x-musicnet-download .mns audio/x-musicnet-stream
.mocha application/x-javascript .movie video/x-sgi-movie
.mp1 audio/mp1 .mp2 audio/mp2
.mp2v video/mpeg .mp3 audio/mp3
.mp4 video/mpeg4 .mpa video/x-mpg
.mpd application/vnd.ms-project .mpe video/x-mpeg
.mpeg video/mpg .mpg video/mpg
.mpga audio/rn-mpeg .mpp application/vnd.ms-project
.mps video/x-mpeg .mpt application/vnd.ms-project
.mpv video/mpg .mpv2 video/mpeg
.mpw application/vnd.ms-project .mpx application/vnd.ms-project
.mtx text/xml .mxp application/x-mmxp
.net image/pnetvue .nrf application/x-nrf
.nws message/rfc822 .odc text/x-ms-odc
.out application/x-out .p10 application/pkcs10
.p12 application/x-pkcs12 .p7b application/x-pkcs7-certificates
.p7c application/pkcs7-mime .p7m application/pkcs7-mime
.p7r application/x-pkcs7-certreqresp .p7s application/pkcs7-signature
.pc5 application/x-pc5 .pci application/x-pci
.pcl application/x-pcl .pcx application/x-pcx
.pdf application/pdf .pdf application/pdf
.pdx application/vnd.adobe.pdx .pfx application/x-pkcs12
.pgl application/x-pgl .pic application/x-pic
.pko application/vnd.ms-pki.pko .pl application/x-perl
.plg text/html .pls audio/scpls
.plt application/x-plt .png image/png
.png application/x-png .pot application/vnd.ms-powerpoint
.ppa application/vnd.ms-powerpoint .ppm application/x-ppm
.pps application/vnd.ms-powerpoint .ppt application/vnd.ms-powerpoint
.ppt application/x-ppt .pr application/x-pr
.prf application/pics-rules .prn application/x-prn
.prt application/x-prt .ps application/x-ps
.ps application/postscript .ptn application/x-ptn
.pwz application/vnd.ms-powerpoint .r3t text/vnd.rn-realtext3d
.ra audio/vnd.rn-realaudio .ram audio/x-pn-realaudio
.ras application/x-ras .rat application/rat-file
.rdf text/xml .rec application/vnd.rn-recording
.red application/x-red .rgb application/x-rgb
.rjs application/vnd.rn-realsystem-rjs .rjt application/vnd.rn-realsystem-rjt
.rlc application/x-rlc .rle application/x-rle
.rm application/vnd.rn-realmedia .rmf application/vnd.adobe.rmf
.rmi audio/mid .rmj application/vnd.rn-realsystem-rmj
.rmm audio/x-pn-realaudio .rmp application/vnd.rn-rn_music_package
.rms application/vnd.rn-realmedia-secure .rmvb application/vnd.rn-realmedia-vbr
.rmx application/vnd.rn-realsystem-rmx .rnx application/vnd.rn-realplayer
.rp image/vnd.rn-realpix .rpm audio/x-pn-realaudio-plugin
.rsml application/vnd.rn-rsml .rt text/vnd.rn-realtext
.rtf application/msword .rtf application/x-rtf
.rv video/vnd.rn-realvideo .sam application/x-sam
.sat application/x-sat .sdp application/sdp
.sdw application/x-sdw .sit application/x-stuffit
.slb application/x-slb .sld application/x-sld
.slk drawing/x-slk .smi application/smil
.smil application/smil .smk application/x-smk
.snd audio/basic .sol text/plain
.sor text/plain .spc application/x-pkcs7-certificates
.spl application/futuresplash .spp text/xml
.ssm application/streamingmedia .sst application/vnd.ms-pki.certstore
.stl application/vnd.ms-pki.stl .stm text/html
.sty application/x-sty .svg text/xml
.swf application/x-shockwave-flash .tdf application/x-tdf
.tg4 application/x-tg4 .tga application/x-tga
.tif image/tiff .tif application/x-tif
.tiff image/tiff .tld text/xml
.top drawing/x-top .torrent application/x-bittorrent
.tsd text/xml .txt text/plain
.uin application/x-icq .uls text/iuls
.vcf text/x-vcard .vda application/x-vda
.vdx application/vnd.visio .vml text/xml
.vpg application/x-vpeg005 .vsd application/vnd.visio
.vsd application/x-vsd .vss application/vnd.visio
.vst application/vnd.visio .vst application/x-vst
.vsw application/vnd.visio .vsx application/vnd.visio
.vtx application/vnd.visio .vxml text/xml
.wav audio/wav .wax audio/x-ms-wax
.wb1 application/x-wb1 .wb2 application/x-wb2
.wb3 application/x-wb3 .wbmp image/vnd.wap.wbmp
.wiz application/msword .wk3 application/x-wk3
.wk4 application/x-wk4 .wkq application/x-wkq
.wks application/x-wks .wm video/x-ms-wm
.wma audio/x-ms-wma .wmd application/x-ms-wmd
.wmf application/x-wmf .wml text/vnd.wap.wml
.wmv video/x-ms-wmv .wmx video/x-ms-wmx
.wmz application/x-ms-wmz .wp6 application/x-wp6
.wpd application/x-wpd .wpg application/x-wpg
.wpl application/vnd.ms-wpl .wq1 application/x-wq1
.wr1 application/x-wr1 .wri application/x-wri
.wrk application/x-wrk .ws application/x-ws
.ws2 application/x-ws .wsc text/scriptlet
.wsdl text/xml .wvx video/x-ms-wvx
.xdp application/vnd.adobe.xdp .xdr text/xml
.xfd application/vnd.adobe.xfd .xfdf application/vnd.adobe.xfdf
.xhtml text/html .xls application/vnd.ms-excel
.xls application/x-xls .xlw application/x-xlw
.xml text/xml .xpl audio/scpls
.xq text/xml .xql text/xml
.xquery text/xml .xsd text/xml
.xsl text/xml .xslt text/xml
.xwd application/x-xwd .x_b application/x-x_b
.sis application/vnd.symbian.install .sisx application/vnd.symbian.install
.x_t application/x-x_t .ipa application/vnd.iphone
.apk application/vnd.android.package-archive .xap application/x-silverlight-app

 

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