08月30, 2019
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HTTP协议 -- 学习Java Web之前你必须精读的知识

HTTP协议

一、什么是HTTP协议

HTTP是hypertext transfer protocol（超文本传输协议）的简写，它是TCP/IP协议的一个应用层协议，用于定义WEB浏览器与WEB服务器之间交换数据的过程。客户端连上web服务器后，若想获得web服务器中的某个web资源，需遵守一定的通讯格式，HTTP协议用于定义客户端与web服务器通迅的格式。 　　 首先，什么是TCP/IP协议的一个应用层协议？

了解这个之前，其实你应该对OSI七层模型与TCP/IP五层模型有一个大概了解 　　

OSI七层模型

OSI（Open System Interconnect），即开放式系统互联。 一般都叫OSI参考模型，是ISO（国际标准化组织）组织在1985年研究的网络互连模型。

ISO为了更好的使网络应用更为普及，推出了OSI参考模型。其含义就是推荐所有公司使用这个规范来控制网络。这样所有公司都有相同的规范，就能互联了。

OSI定义了网络互连的七层框架（物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层），即ISO开放互连系统参考模型。如下图。

每一层实现各自的功能和协议，并完成与相邻层的接口通信。OSI的服务定义详细说明了各层所提供的服务。某一层的服务就是该层及其下各层的一种能力，它通过接口提供给更高一层。各层所提供的服务与这些服务是怎么实现的无关。

TCP/IP五层模型

OSI只是参考模型，在网络中，实际应用的其实是TCP/IP五层模型

TCP/IP五层协议和OSI的七层协议对应关系如下。

在每一层都工作着不同的设备，比如我们常用的交换机就工作在数据链路层的，一般的路由器是工作在网络层的

在每一层实现的协议也各不同，即每一层的服务也不同.下图列出了每层主要的协议。

　　

1、负责传输的IP协议

IP（Internet Protocal）即网际协议。可能有人会把IP和IP地址搞混，IP的作用是把数据准确传递给对方，而要达到准确传递给对方的目的则需要用到IP地址。IP地址是指明了节点在网络中被分配到的地址，因此IP地址可以看做是IP协议完成的一个条件。

2、负责传输可靠地TCP协议

TCP（transport control protocal)即传输控制协议。它提供可靠的字节流服务。字节流服务是指为了传输方便，将大块的数据分割为文段为单位的数据包进行传输。可靠的传输服务是指能 够确定数据包是否发送到对方。

如何确定数据包发送到对方？

3、TCP协议采用了三次握手策略（three-way handshaking)

更加理论化的三次握手的模型

4、负责域名解析的DNS

DNS即（Domain name system）

上文说到确定主机在互联网中的位置可以由IP地址确定，而IP地址是一串无规律的数字这并不适合让人类来记忆，相比于无规律的数字人类更倾向于用字母和数字的组合(主机名或者域名)来记忆，DNS的作用就是将域名转换成对应的IP地址，或者将IP地址转换为对应的域名。

二、HTTP协议的工作流程

HTTP 是一个由请求和响应组成的 , 标准的客户端/服务端模型(B/S结构) . HTTP 协议永远是由客户端发起请求 , 服务端给与响应 , 如下图所示 .

HTTP 是一种无状态协议 . 无状态是指客户端和服务端之间不需要建立持久的连接 , 客户端发起一个请求 , 服务器端返回响应 , 这个连接就会被关闭 , 在服务器端不会保留该请求的有关信息 .

HTTP的工作流程如下 :（以Chrome浏览器为例）

  1. 首先 Chrome 搜索自身的 DNS 缓存。(如果 DNS 缓存中找到百度的 IP 地址，就跳过了接下来查找 IP 地址步骤，直接访问该 IP 地址。)
  2. 搜索操作系统自身的 DNS 缓存。(浏览器没有找到缓存或者缓存已经失效)
  3. 读取硬盘中的 host 文件，里面记录着域名到 IP 地址的映射关系，Mac 电脑中位于 /etc/hosts。(如果前1.2步骤都没有找到)
  4. 浏览器向宽带运营商服务器或者域名服务器发起一个 DNS 解析请求，这里服务器有两种方式解析请求，这在稍后会讲到，之后浏览器获得了百度首页的 IP 地址。
  5. 拿到 IP 地址后，浏览器就向该 IP 所在的服务器建立 TCP 连接(即三次握手)。
  6. 连接建立起来之后，浏览器就可以向服务器发起 HTTP 请求了。(这里比如访问百度首页，就向服务器发起 HTTP 中的 GET 请求)
  7. 服务器接受到这个请求后，根据路径参数，经过后台一些处理之后，把处理后的结果返回给浏览器，如果是百度首页，就可以把完整的 HTML 页面代码返回给浏览器。
  8. 浏览器拿到了百度首页的完整 HTML 页面代码，内核和 JS 引擎就会解析和渲染这个页面，里面的 JS，CSS，图片等静态资源也通过一个个 HTTP 请求进行加载。
  9. 浏览器根据拿到的资源对页面进行渲染，最终把完整的页面呈现给用户。
  10. 如果浏览器没有后续的请求，那么就会跟服务器端发起 TCP 断开(即四次挥手)。
  11. 至此，整个访问过程就结束了，可见浏览器帮我们做了许多的事。这里只是简单的概括，实际情况远比这些复杂。

　　

三、HTTP协议的版本

　　HTTP协议的版本：HTTP/1.0、HTTP/1.1

　　在HTTP1.0协议中，客户端与web服务器建立连接后，只能获得一个web资源。 　　在HTTP1.1协议，允许客户端与web服务器建立连接后，在一个连接上获取多个web资源。

四、HTTP请求

4.1、HTTP请求包括的内容

客户端连上服务器后，向服务器请求某个web资源，称之为客户端向服务器发送了一个HTTP请求。

HTTP请求由请求行、请求头、请求正文三部分组成：

请求行：包括请求方式Method、资源路径URL、协议版本Version；

请求头：包括一些访问的域名、用户代理、Cookie等信息；

请求正文：就是HTTP请求的数据。

备注： GET方式仅仅为获取服务器资源，方式较为简单，因此在请求方式为GET的HTTP请求数据中，请求正文部分可以省略，所以请求正文表现为一个空行

下图显示的是GET方式的请求：

http请求

4.2、HTTP请求的细节——请求行

　　请求行中的GET称之为请求方式，请求方式有：POST、GET、HEAD、OPTIONS、DELETE、TRACE、PUT，常用的有： GET、 POST 　　用户如果没有设置，默认情况下浏览器向服务器发送的都是get请求，例如在浏览器直接输地址访问，点超链接访问等都是get，用户如想把请求方式改为post，可通过更改表单的提交方式实现。 　　不管POST或GET，都用于向服务器请求某个WEB资源，这两种方式的区别主要表现在数据传递上： 　　如果请求方式为GET方式，则可以在请求的URL地址后以?的形式带上交给服务器的数据，多个数据之间以&进行分隔，例如：GET /web/login.jsp?name=abc&password=xyz 　　GET方式的特点：在URL地址后附带的参数是有限制的，其数据容量通常不能超过1K,并且以明文方式发送请求。 　　如果请求方式为POST方式，则可以在请求的实体内容中向服务器发送数据，Post方式的特点：传送的数据量无限制。 　　

4.3、HTTP请求的细节——消息头

HTTP请求中的常用消息头:

　　accept:浏览器通过这个头告诉服务器，它所支持的数据类型
　　Accept-Charset: 浏览器通过这个头告诉服务器，它支持哪种字符集
　　Accept-Encoding：浏览器通过这个头告诉服务器，支持的压缩格式
　　Accept-Language：浏览器通过这个头告诉服务器，它的语言环境
　　Host：浏览器通过这个头告诉服务器，想访问哪台主机
　　If-Modified-Since: 浏览器通过这个头告诉服务器，缓存数据的时间
　　Referer：浏览器通过这个头告诉服务器，客户机是哪个页面来的  防盗链
　　Connection：浏览器通过这个头告诉服务器，请求完后是断开链接还是何持链接

如下图:

request_headers

五、HTTP响应

5.1、HTTP响应包括的内容

　　一个HTTP响应代表服务器向客户端回送的数据，它包括： 一个状态行、若干消息头、以及实体内容 http响应

HTTP/1.1 200 OK
Server: Apache-Coyote/1.1
Content-Type: text/html;charset=ISO-8859-1
Content-Length: 105
Date: Tue, 27 May 2014 16:23:28 GMT

<html>
    <head>
       <title>Hello World JSP</title>
    </head>
    <body>
        Hello World!

    </body>
</html>

5.2、HTTP响应的细节——状态行

状态行格式： HTTP版本号　状态码　原因叙述

举例：HTTP/1.1 200 OK

状态码用于表示服务器对请求的处理结果，它是一个三位的十进制数。响应状态码分为5类，如下所示： 状态码

常见状态码的含义：

200---OK/请求已经正常处理完毕

301---/请求永久重定向

302---/请求临时重定向

304---/请求被重定向到客户端本地缓存

400---/客户端请求存在语法错误

401---/客户端请求没有经过授权

403---/客户端的请求被服务器拒绝，一般为客户端没有访问权限

404---/客户端请求的URL在服务端不存在

500---/服务端永久错误

503---/服务端发生临时错误

5.3、HTTP响应细节——常用响应头

HTTP响应中的常用响应头(消息头)

　　Location: 服务器通过这个头，来告诉浏览器跳到哪里
　　Server：服务器通过这个头，告诉浏览器服务器的型号
　　Content-Encoding：服务器通过这个头，告诉浏览器，数据的压缩格式
　　Content-Length: 服务器通过这个头，告诉浏览器回送数据的长度
　　Content-Language: 服务器通过这个头，告诉浏览器语言环境
　　Content-Type：服务器通过这个头，告诉浏览器回送数据的类型
　　Refresh：服务器通过这个头，告诉浏览器定时刷新
　　Content-Disposition: 服务器通过这个头，告诉浏览器以下载方式打数据
　　Transfer-Encoding：服务器通过这个头，告诉浏览器数据是以分块方式回送的
　　Expires: -1  控制浏览器不要缓存
　　Cache-Control: no-cache  
　　Pragma: no-cache

六、代码示例

在服务端通过设置响应头来控制客户端浏览器一些行为的代码示例

6.1、设置Location响应头，实现请求重定向

package com.lovo.study;
import java.io.IOException;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
/**
 * @author lovo
 *
 */
public class ServletDemo01 extends HttpServlet {
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {

        response.setStatus(302);//设置服务器的响应状态码
        /**
         *设置响应头，服务器通过 Location这个头，来告诉浏览器跳到哪里，这就是所谓的请求重定向
         */
        response.setHeader("Location", "/httpDemo/1.jsp");
    }
    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        this.doGet(request, response);
    }
}

6.2、设置Content-Encoding响应头，告诉浏览器数据的压缩格式

package com.lovo.study;

import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.zip.GZIPOutputStream;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
/**
 * @author yingside
 *这个小程序是用来演示以下两个小知识点
 *1、使用GZIPOutputStream流来压缩数据
 *2、设置响应头Content-Encoding来告诉浏览器，服务器发送回来的数据压缩后的格式
 */
public class ServletDemo02 extends HttpServlet {

    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        String data = "abcdabcdabcdabcdabcdabcdab" +
                "cdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabc" +
                "dabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabc" +
                "dabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdab" +
                "cdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdab" +
                "cdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdab" +
                "cdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdab" +
                "cdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcdabcd";
        System.out.println("原始数据的大小为：" + data.getBytes().length);

        ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();
        GZIPOutputStream gout = new GZIPOutputStream(bout); //buffer
        gout.write(data.getBytes());
        gout.close();
        //得到压缩后的数据
        byte g[] = bout.toByteArray();
        response.setHeader("Content-Encoding", "gzip");
        response.setHeader("Content-Length",g.length +"");
        response.getOutputStream().write(g);
    }

    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        this.doGet(request, response);
    }
}

服务器发给浏览器的响应信息如下：

gzip

浏览器支持的压缩格式有：Content-Encoding:gzip,default

6.3、设置content-type响应头，指定回送数据类型

package com.lovo.study;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;
public class ServletDemo03 extends HttpServlet {
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        /**
         * 浏览器能接收(Accept)的数据类型有: 
         * application/x-ms-application, 
         * image/jpeg, 
         * application/xaml+xml, 
         * image/gif, 
         * image/pjpeg, 
         * application/x-ms-xbap, 
         * application/vnd.ms-excel, 
         * application/vnd.ms-powerpoint, 
         * application/msword, 
         */
        response.setHeader("content-type", "image/jpeg");//使用content-type响应头指定发送给浏览器的数据类型为"image/jpeg"
        //读取位于项目根目录下的img文件夹里面的girl.jpg这张图片，返回一个输入流
        InputStream in = this.getServletContext().getResourceAsStream("/img/girl.jpg");
        byte buffer[] = new byte[1024];
        int len = 0;
        //得到输出流
        OutputStream out = response.getOutputStream();
        while ((len = in.read(buffer)) > 0){            
            out.write(buffer, 0, len);//将缓冲区里面的内容输出到浏览器
        }
    }
    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        this.doGet(request, response);
    }
}

服务器发给浏览器的响应信息如下：

image

6.4、设置refresh响应头，让浏览器定时刷新

package com.lovo.study;

import java.io.IOException;
import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class ServletDemo04 extends HttpServlet {
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        /**
         * 设置refresh响应头，让浏览器每隔3秒定时刷新
         */
        // response.setHeader("refresh", "3");
        /**
         * 设置refresh响应头，让浏览器3秒后跳转到我的博客http://www.yanhongzhi.com
         */
        response.setHeader("refresh", "3;url='http://www.yanhongzhi.com'");
        response.getWriter().write("lovo");
    }

    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        this.doGet(request, response);
    }

}

6.5、设置content-disposition响应头，让浏览器下载文件

package com.lovo.study;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

public class ServletDemo05 extends HttpServlet {
    public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        /**
         * 设置content-disposition响应头，让浏览器下载文件
         */
        response.setHeader("content-disposition", "attachment;filename=xxx.jpg");
        InputStream in = this.getServletContext().getResourceAsStream("/img/1.jpg");
        byte buffer[] = new byte[1024];
        int len = 0;
        OutputStream out = response.getOutputStream();
        while ((len = in.read(buffer)) > 0) {
            out.write(buffer, 0, len);
        }
    }

    public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {
        this.doGet(request, response);
    }

}

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作者 admin 发表于 2019-08-30 10:53:02 ，添加在分类 Java Web 下 ，并被添加「 java web 」标签 ，最后修改于 2019-08-30 10:59:39

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