一、HTTP简介
HTTP 即 超文本传送协议 。
超文本传输协议 (HTTP-Hypertext transfer protocol) 是一种详细规定了浏览器和万维网服务器之间
互相通信的规则,通过因特网传送万维网文档的数据传送协议。
1. 简史
超文本传输协议的前身是世外桃源(Xanadu)项目,超文本的概念是泰德˙纳尔森(Ted Nelson)在1960年代提出的。
进入哈佛大学后,纳尔森一直致力于超文本协议和该项目的研究,但他从未公开发表过资料。
1989年,蒂姆˙伯纳斯˙李(Tim Berners Lee)在CERN(欧洲原子核研究委员会 = European Organization
for Nuclear Research)担任软件咨询师的时候,开发了一套程序,奠定了万维网(WWW = World Wide Web)的基础。
1990年12月,超文本在CERN首次上线。
1991年夏天,继Telnet等协议之后,超文本转移协议成为互联网诸多协议的一分子。
当时,Telnet协议解决了一台计算机和另外一台计算机之间一对一的控制型通信的要求 。
邮件协议解决了一个发件人向少量人员发送信息的通信要求。
文件传输协议解决一台计算机从另外一台计算机批量获取文件的通信要求,
但是它不具备一边获取文件一边显示文件或对文件进行某种处理的功能。
新闻传输协议解决了一对多新闻广播的通信要求。
而超文本要解决的通信要求是:
在一台计算机上获取并显示存放在多台计算机里的文本、数据、图片和其他类型的文件;
它包含两大部分:
A. 超文本转移协议和超文本标记语言(HTML)。
B. HTTP、HTML以及浏览器的诞生给互联网的普及带来了飞跃。
2. 协议简介
HTTP是Hyper Text Transfer Protocol(超文本传输协议)的缩写。
它的发展是万维网协会(World Wide Web Consortium)
和Internet工作小组IETF(Internet Engineering Task Force)合作的结果,
(他们)最终发布了一系列的RFC,RFC 1945 定义了HTTP/1.0版本。其中最著名的就是RFC 2616 。
RFC 2616定义了今天普遍使用的一个版本——HTTP 1.1。
为纪念Tim Berners-Lee提出HTTP后对互联网发展的贡献,万维网协会保留有他最原始提交的版本 。
HTTP协议(HyperText Transfer Protocol,超文本转移协议)是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。
它可以使浏览器更加高效,使网络传输减少。
它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档,还确定传输文档中的哪一部分,以及哪部分内容首先显示(如文本先于图形)等 。
HTTP是一个应用层协议,由请求和响应构成,是一个标准的客户端服务器模型。HTTP是一个无状态的协议。
3. 特点
HTTP协议的主要特点可概括如下:
1) 支持客户/服务器模式。支持基本认证和安全认证(见后文《安全协议》)。
2) 简单快速:客户向服务器请求服务时,只需传送请求方法和路径。
请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。
由于HTTP协议简单,使得HTTP服务器的程序规模小,因而通信速度很快。
3)灵活:HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。
4) HTTP 0.9和1.0使用非持续连接:
限制每次连接只处理一个请求,服务器处理完客户的请求,并收到客户的应答后,即断开连接。
采用这种方式可以节省传输时间。
HTTP 1.1使用持续连接:不必为每个web对象创建一个新的连接,一个连接可以传送多个对象。
5)无状态:HTTP协议是无状态协议。
无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。
缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息,则它必须重传,这样可能导致每次连接传送的数据量增大。
另一方面,在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。
4. 请求信息
发出的请求信息包括以下几个:
. 请求行,例如GET /images/logo.gif HTTP/1.1,表示从/images目录下请求logo.gif这个文件。
.(请求)头,例如Accept-Language: en
. 空行
. 可选的消息体 请求行和标题必须以作为结尾(也就是,回车然后换行)。
空行内必须只有而无其他空格。
在HTTP/1.1协议中,所有的请求头,除post外,都是可选的。
5. 请求方法
HTTP/1.1协议中共定义了八种方法(有时也叫“动作”)来表明Request-URI指定的资源的不同操作方式:
. OPTIONS - 返回服务器针对特定资源所支持的HTTP请求方法。
也可以利用向Web服务器发送'*'的请求来测试服务器的功能性。
. HEAD - 向服务器索要与GET请求相一致的响应,只不过响应体将不会被返回。
这一方法可以在不必传输整个响应内容的情况下,就可以获取包含在响应消息头中的元信息。
. GET - 向特定的资源发出请求。
注意:GET方法不应当被用于产生“副作用”的操作中,例如在web app.中。
其中一个原因是GET可能会被网络蜘蛛等随意访问。
. POST - 向指定资源提交数据进行处理请求(例如提交表单或者上传文件)。
数据被包含在请求体中。POST请求可能会导致新的资源的建立和/或已有资源的修改。
. PUT - 向指定资源位置上传其最新内容。
. DELETE - 请求服务器删除Request-URI所标识的资源。
. TRACE - 回显服务器收到的请求,主要用于测试或诊断。
. CONNECT - HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器。
. PATCH - 用来将局部修改应用于某一资源,添加于规范RFC5789。
方法名称是区分大小写的。
当某个请求所针对的资源不支持对应的请求方法的时候,服务器应当返回状态码405(Method Not Allowed);
当服务器不认识或者不支持对应的请求方法的时候,应当返回状态码501(Not Implemented)。
HTTP服务器至少应该实现GET和HEAD方法,其他方法都是可选的。
当然,所有的方法支持的实现都应当符合下述的方法各自的语义定义。
此外,除了上述方法,特定的HTTP服务器还能够扩展自定义的方法。
6. 响应头
客户端向服务器发送一个请求,服务器以一个状态行作为响应,响应的内容包括:
消息协议的版本、成功或者错误编码、服务器信息、实体元信息以及必要的实体内容。
根据响应类别的类别,服务器响应里可以含实体内容,但不是所有的响应都有实体内容。本节仅简述响应头 。
响应头第一行也称为状态行,格式如下:
HTTP-Version 空格 Status-Code 空格 Reason-Phrase CRLF
. HTTP- Version 表示HTTP版本,例如为HTTP/1.1。
. Status- Code 是结果代码,用三个数字表示。
. Reason-Phrase 是个简单的文本描述,解释Status-Code的具体原因。
Status-Code用于机器自动识别,Reason-Phrase用于人工理解。
Status-Code的第一个数字代表响应类别,可能取5个不同的值。后两个数字没有分类作用。
Status-Code的第一个数字代表响应的类别,后续两位描述在该类响应下发生的具体状况,具体请参见:HTTP状态码 。
响应头域
服务器需要传递许多附加信息,这些信息不能全放在状态行里。
因此,需要另行定义响应头域,用来描述这些附加信息。
响应头域主要描述服务器的信息和Request-URI的信息。响应头举例、实体头以及实体请参见: 服务器头文件响应
7. 安全协议
安全超文本转移协议(Secure Hypertext Transfer Protocol, S-HTTP)是一种结合HTTP而设计的消息的安全通信协议。
S-HTTP协议为HTTP客户机和服务器提供了多种安全机制,这些安全服务选项是适用于Web上各类用户的。
还为客户机和服务器提供了对称能力(及时处理请求和恢复,及两者的参数选择)同时维持HTTP的通信模型和实施特征。
S-HTTP不需要客户方的公用密钥证明,但它支持对称密钥的操作模式。
这意味着在没有要求用户个人建立公用密钥的情况下,会自发地发生私人交易。
它支持端对端安全传输,客户机可能首先启动安全传输(使用报头的信息),用来支持加密技术。
在语法上,S-HTTP报文与HTTP相同,由请求行或状态行组成,后面是信息头和主体。
请求报文的格式由请求行、通用信息头、请求头、实体头、信息主体组成。
响应报文由响应行、通用信息头、响应头、实体头、信息主体组成。
目前有两种方法来建立连接:HTTPSURI方案(RFC 2818[14] )和HTTP 1.1请求头(由RFC2817[15] 引入)。
由于浏览器对后者的几乎没有任何支持,因此HTTPS URI方案仍是建立安全超文本协议连接的主要手段。
安全超文本连接协议使用https://代替http://
二、HTTP协议详解之URL篇
http(超文本传输协议)是一个基于请求与响应模式的、无状态的、应用层的协议,常基于TCP的连接方式,
HTTP1.1版本中给出一种持续连接的机制,绝大多数的Web开发,都是构建在HTTP协议之上的Web应用。
HTTP URL (URL是一种特殊类型的URI,包含了用于查找某个资源的足够的信息)的格式如下:
[":"port][abs_path]
http 表示要通过HTTP协议来定位网络资源;
host 表示合法的Internet主机域名或者IP地址;
port 指定一个端口号,为空则使用缺省端口 80;a
bs_path 指定请求资源的URI;如果URL中没有给出abs_path,那么当它作为请求URI时,必须以“/”的形式给出,
通常这个工作浏览器自动帮我们完成。
eg:
1、输入:
浏览器自动转换成:http:///
2、http:192.168.0.116:8080/index.jsp
三、HTTP协议详解之请求篇
http请求由三部分组成,分别是:
请求行、消息报头、请求正文
1、请求行以一个方法符号开头,以空格分开,后面跟着请求的URI和协议的版本,格式如下:
Method Request-URI HTTP-Version CRLF
其中
Method 表示请求方法;
Request-URI 是一个统一资源标识符;HTTP-Version表示请求的HTTP协议版本;
CRLF 表示回车和换行(除了作为结尾的CRLF外,不允许出现单独的CR或LF字符)。
请求方法(所有方法全为大写)有多种,各个方法的解释如下:
GET 请求获取Request-URI所标识的资源
POST 在Request-URI所标识的资源后附加新的数据
HEAD 请求获取由Request-URI所标识的资源的响应消息报头
PUT 请求服务器存储一个资源,并用Request-URI作为其标识
DELETE 请求服务器删除Request-URI所标识的资源
TRACE 请求服务器回送收到的请求信息,主要用于测试或诊断
CONNECT 保留将来使用
OPTIONS 请求查询服务器的性能,或者查询与资源相关的选项和需求
应用举例:
GET方法:在浏览器的地址栏中输入网址的方式访问网页时,浏览器采用GET方法向服务器获取资源,
eg:
GET /form.html HTTP/1.1 (CRLF)
POST方法要求被请求服务器接受附在请求后面的数据,常用于提交表单。
eg:
POST /reg.jsp HTTP/ (CRLF)
Accept:image/gif,image/x-xbit,... (CRLF)
...
HOST: (CRLF)
Content-Length:22 (CRLF)
Connection:Keep-Alive (CRLF)
Cache-Control:no-cache (CRLF)
(CRLF) //该CRLF表示消息报头已经结束,在此之前为消息报头
user=jeffrey&pwd=1234 //此行以下为提交的数据
HEAD方法与GET方法几乎是一样的,
对于HEAD请求的回应部分来说,它的HTTP头部中包含的信息与通过GET请求所得到的信息是相同的。
利用这个方法,不必传输整个资源内容,就可以得到Request-URI所标识的资源的信息。
该方法常用于测试超链接的有效性,是否可以访问,以及最近是否更新。
2、请求报头后述
3、请求正文(略)
四、HTTP协议详解之响应篇
HTTP响应也是由三个部分组成,分别是:
状态行、消息报头、响应正文
1、状态行格式如下:
HTTP-Version Status-Code Reason-Phrase CRLF
其中,
HTTP-Version表示服务器HTTP协议的版本;
Status-Code表示服务器发回的响应状态代码;
Reason-Phrase表示状态代码的文本描述。
状态代码有三位数字组成,第一个数字定义了响应的类别,且有五种可能取值:
1xx:指示信息--表示请求已接收,继续处理
2xx:成功--表示请求已被成功接收、理解、接受
3xx:重定向--要完成请求必须进行更进一步的操作
4xx:客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现
5xx:服务器端错误--服务器未能实现合法的请求
常见状态代码、状态描述、说明:
200 OK //客户端请求成功
400 Bad Request //客户端请求有语法错误,不能被服务器所理解
401 Unauthorized //请求未经授权,这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用
403 Forbidden //服务器收到请求,但是拒绝提供服务
404 Not Found //请求资源不存在,eg:输入了错误的URL
500 Internal Server Error //服务器发生不可预期的错误
503 Server Unavailable //服务器当前不能处理客户端的请求,一段时间后,可能恢复正常
eg:
HTTP/1.1 200 OK (CRLF)
2、响应报头后述
3、响应正文就是服务器返回的资源的内容
五、HTTP协议详解之消息报头篇
HTTP消息由客户端到服务器的请求和服务器到客户端的响应组成。
请求消息和响应消息都是由:
开始行(对于请求消息,开始行就是请求行,对于响应消息,开始行就是状态行),
消息报头(可选),
空行(只有CRLF的行)
消息正文(可选)组成。
HTTP消息报头包括普通报头、请求报头、响应报头、实体报头。
每一个报头域都是由名字+“:”+空格+值 组成,消息报头域的名字是大小写无关的。
1、普通报头
在普通报头中,有少数报头域用于所有的请求和响应消息,但并不用于被传输的实体,只用于传输的消息。
eg:
Cache-Control
用于指定缓存指令,缓存指令是单向的(响应中出现的缓存指令在请求中未必会出现),
且是独立的(一个消息的缓存指令不会影响另一个消息处理的缓存机制),
HTTP1.0使用的类似的报头域为Pragma。
请求时的缓存指令包括:
no-cache(用于指示请求或响应消息不能缓存)、no-store、max-age、max-stale、min-fresh、only-if-cached;
响应时的缓存指令包括:
public、private、no-cache、no-store、no-transform、must-revalidate、proxy-revalidate、max-age、s-maxage.
eg:
为了指示IE浏览器(客户端)不要缓存页面,服务器端的JSP程序可以编写如下:
response.sehHeader("Cache-Control","no-cache");
//response.setHeader("Pragma","no-cache");
作用相当于上述代码,通常两者//合用这句代码将在发送的响应消息中设置普通报头域:
Cache-Control:no-cache Date
普通报头域表示消息产生的日期和时间
Connection普通报头域允许发送指定连接的选项。
例如指定连接是连续,或者指定“close”选项,通知服务器,在响应完成后,关闭连接
2、请求报头
请求报头允许客户端向服务器端传递请求的附加信息以及客户端自身的信息。
常用的请求报头
Accept
Accept请求报头域用于指定客户端接受哪些类型的信息。
eg:Accept:image/gif,表明客户端希望接受GIF图象格式的资源; Accept:text/html,表明客户端希望接受html文本。
Accept-Charset
Accept-Charset请求报头域用于指定客户端接受的字符集。
eg:Accept-Charset:iso-8859-1,gb2312.如果在请求消息中没有设置这个域,缺省是任何字符集都可以接受。
Accept-Encoding
Accept-Encoding请求报头域类似于Accept,但是它是用于指定可接受的内容编码。
eg:Accept-Encoding:gzip.deflate.
如果请求消息中没有设置这个域服务器假定客户端对各种内容编码都可以接受。
Accept-Language
Accept-Language请求报头域类似于Accept,但是它是用于指定一种自然语言。
eg:Accept-Language:zh-cn.如果请求消息中没有设置这个报头域,服务器假定客户端对各种语言都可以接受。
Authorization
Authorization请求报头域主要用于证明客户端有权查看某个资源。
当浏览器访问一个页面时,如果收到服务器的响应代码为401(未授权),
可以发送一个包含Authorization请求报头域的请求,要求服务器对其进行验证。
Host(发送请求时,该报头域是必需的)
Host请求报头域主要用于指定被请求资源的Internet主机和端口号,它通常从HTTP URL中提取出来的,
eg:
我们在浏览器中输入:http:///index.html
浏览器发送的请求消息中,就会包含Host请求报头域,如下:
Host:
此处使用缺省端口号80,若指定了端口号,则变成:
Host::指定端口号
User-Agent
我们上网登陆论坛的时候,往往会看到一些欢迎信息,其中列出了你的操作系统的名称和版本,你所使用的浏览器的名称和版本,
这往往让很多人感到很神奇,实际 上,服务器应用程序就是从User-Agent这个请求报头域中获取到这些信息。
User-Agent请求报头域允许客户端将它的操作系统、浏览器和其它 属性告诉服务器。
不过,这个报头域不是必需的,如果我们自己编写一个浏览器,不使用User-Agent请求报头域,
那么服务器端就无法得知我们的信息了。
请求报头举例:
GET /form.html HTTP/1.1 (CRLF)
Accept:image/gif,image/x-xbitmap,image/jpeg,application/x-shockwave-flash,application/vnd.ms-
excel,application/vnd.ms-powerpoint,application/msword,*/* (CRLF)
Accept-Language:zh-cn (CRLF)
Accept-Encoding:gzip,deflate (CRLF)
If-Modified-Since:Wed,05 Jan 2007 11:21:25 GMT (CRLF)
If-None-Match:W/"80b1a4c018f3c41:8317" (CRLF)
User-Agent:Mozilla/4.0(compatible;MSIE6.0;Windows NT 5.0) (CRLF)
Host: (CRLF)
Connection:Keep-Alive (CRLF)
(CRLF)
3、响应报头
响应报头允许服务器传递不能放在状态行中的附加响应信息,
以及关于服务器的信息和对Request-URI所标识的资源进行下一步访问的信息。
常用的响应报头
Location
Location响应报头域用于重定向接受者到一个新的位置。Location响应报头域常用在更换域名的时候。
Server
Server响应报头域包含了服务器用来处理请求的软件信息。与User-Agent请求报头域是相对应的。下面是
Server响应报头域的一个例子:
Server:Apache-Coyote/1.1
WWW-Authenticate
WWW-Authenticate响应报头域必须被包含在401(未授权的)响应消息中,
客户端收到401响应消息时候,并发送Authorization报头域请求服务器对其进行验证时,服务端响应报头就包含该报头域。
eg:WWW-Authenticate:Basic realm="Basic Auth Test!" //可以看出服务器对请求资源采用的是基本验证机制。
4、实体报头
请求和响应消息都可以传送一个实体。一个实体由实体报头域和实体正文组成,
但并不是说实体报头域和实体正文要在一起发送,可以只发送实体报头域。
实体报头定义了关于实体正文(eg:有无实体正文)和请求所标识的资源的元信息。
常用的实体报头
Content-Encoding
Content-Encoding实体报头域被用作媒体类型的修饰符,它的值指示了已经被应用到实体正文的附加内容的编码,因而要获得
Content- Type报头域中所引用的媒体类型,必须采用相应的解码机制。Content-Encoding这样用于记录文档的压缩方法,
eg:Content- Encoding:gzip
Content-Language
Content-Language实体报头域描述了资源所用的自然语言。
没有设置该域则认为实体内容将提供给所有的语言阅读者。eg:Content-Language:da
Content-Length
Content-Length实体报头域用于指明实体正文的长度,以字节方式存储的十进制数字来表示。
Content-Type
Content-Type实体报头域用语指明发送给接收者的实体正文的媒体类型。eg:
Content-Type:text/html;charset=ISO-8859-1
Content-Type:text/html;charset=GB2312
Last-Modified
Last-Modified实体报头域用于指示资源的最后修改日期和时间。
Expires
Expires实体报头域给出响应过期的日期和时间。
为了让代理服务器或浏览器在一段时间以后更新缓存中(再次访问曾访问过的页面时,直接从缓存中加载,
缩短响应时间和降低服务器负载)的页面,我们可以使用Expires实体报头域指定页面过期的时间。
eg:
Expires:Thu,15 Sep 2006 16:23:12 GMT
HTTP1.1的客户端和缓存必须将其他非法的日期格式(包括0)看作已经过期。
eg:为了让浏览器不要缓存页面,我们也可以利用Expires实体报头域,设置为0,
jsp中程序如下:response.setDateHeader("Expires","0");
六,利用telnet观察http协议的通讯过程
实验目的及原理:
利用MS的telnet工具,通过手动输入http请求信息的方式,向服务器发出请求,服务器接收、解释和接受请求后,
会返回一个响应,该响应会在telnet窗口上显示出来,从而从感性上加深对http协议的通讯过程的认识。
实验步骤:
1、打开telnet
1.1 打开telnet
运行-->cmd-->telnet
1.2 打开telnet回显功能
set localecho
2、连接服务器并发送请求
2.1 open 80 //注意端口号不能省略
HEAD /index.asp HTTP/1.0
Host:
/*我们可以变换请求方法,请求桂林电子主页内容,输入消息如下*/
open 80
GET /index.asp HTTP/1.0 //请求资源的内容
Host:
2.2 open 80 //在命令提示符号下直接输入telnet 80
HEAD /index.asp HTTP/1.0
Host:
3 实验结果:
3.1 请求信息2.1得到的响应是:
HTTP/1.1 200 OK //请求成功
Server: Microsoft-IIS/5.0 //web服务器
Date: Thu,08 Mar 200707:17:51 GMT
Connection: Keep-Alive
Content-Length: 23330
Content-Type: text/html
Expries: Thu,08 Mar 2007 07:16:51 GMT
Set-Cookie: ASPSESSIONIDQAQBQQQB=BEJCDGKADEDJKLKKAJEOIMMH; path=/
Cache-control: private
//资源内容省略
3.2 请求信息2.2得到的响应是:
HTTP/1.0 404 Not Found //请求失败
Date: Thu, 08 Mar 2007 07:50:50 GMT
Server: Apache/2.0.54
Last-Modified: Thu, 30 Nov 2006 11:35:41 GMT
ETag: "6277a-415-e7c76980"
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X-Powered-By: mod_xlayout_jh/0.0.1vhs.markII.remix
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X-Cache: MISS from zjm152-78.sina.com.cn
Via: 1.0 zjm152-78.sina.com.cn:80
X-Cache: MISS from th-143.sina.com.cn
Connection: close
失去了跟主机的连接
按任意键继续...
4 .注意事项:
1)、出现输入错误,则请求不会成功。
2)、报头域不分大小写。
3)、更深一步了解HTTP协议,可以查看RFC2616,在上找到该文件。
4)、开发后台必须掌握http协议
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