《图解HTTP协议》 计算机基础知识

• 缩写名词解释

第一章 了解Web及网络基础

网络基础TCP/IP 的分层管理

注 http是TCP/IP内部的一个子集。

• 应用层：为用户提供应用服务。DNS（域名系统）、FTP（文件传输协议）、HTTP属于应用层。

• 传输层：对上层应用层，提供两台计算机之间的数据传输。TCP（传输控制协议）、UDP（用户数据报协议）属于传输层。

• 网络层：处理网上流动的数据包，选择通过怎样的路径，把数据包给对方。IP（网际协议）属于网络层。

• 数据链路层/网络接口层：处理链接网络的硬件部分。 包括控制操作系统、硬件设备的驱动、NIC（网络适配器，即网卡）

数据包是网络传输的最小数据单位。

TCP/IP通信传输流：客户端到服务器通过分层顺序传输 路由选择：在到达通信目标前的中转过程，计算机和路由器等网络设备，都只能获悉很粗略的传输路线，无法掌握互联网中全面传输情况

发送端：从应用层往下走；每通过一层会增加该层的首部信息（这种把数据信息包装起来的做法称为封装）；

接收端：则从链路层往上走到应用层；每通过一层会删除该层的首部信息；

客户端发送到服务器的过程：

TCP的三次握手（是为了准确无误得将数据送达目标处，把包送出去后，向对方确认是否送达成功）

• 1.发送端发送一个带SYN标志的数据包给对方。
• 2.接收端收到后，回传一个带有SYN/ACK标志的数据包传达确认信息。
• 3.最后，发送端再回传一个带ACK标志的数据包，代表握手结束。

第二章 简单的HTTP协议

HTTP协议规定，请求从用户端发出，最后服务器响应改请求。（肯定是从客户端开始建立通信的，服务器在没有收到请求之前不会发送响应）

请求报文/响应报文

请求报文：由请求方法、请求URI、协议版本（三者组成请求行）、可选的请求首部字段和内容实体构成。 GET /index.htm HTTP/1.1 Host：hackr.jp 请求方法：请求访问服务器的类型；请求URI：指明请求访问的资源对象；

响应报文：由协议版本、状态码、解释状态码的原因短语（三者组成状态行）、可选的响应首部字段及实体主体构成。 两种报文中，报文首部和报文主体由最初的空行来划分。

• 请求方法：GET访问已被URI识别的资源。指定的资源经服务器端解析后返回响应内容。

  

  ​ POST用来传输实体的主体。返回服务器接收数据的处理结果。

  

  ​ HEAD获得报文首部。用于确认URI的有效性及资源更新的日期时间。

  ​ OPTIONS查询针对请求URI指定的资源支持的方法 - 复杂请求的是否支持跨域使用 options 作为预检请求进行查询。

  ​ CONNECT用隧道协议连接代理。用SSL和TLS把通信内容加密后经网络隧道传输。

  ​ PUT用来传输文件，但是自身不带验证机制，任何人都可以上传文件，存在安全性问题。

  ​ DELETE按请求URI删除指定的资源，但是自身不带验证机制，存在安全性问题。

  ​ TRACE追踪路径，查询发出去的请求是怎么样被加工的，存在安全性问题。

• 请求URI：指定方式很多种，可以用*代替，可以写完整，也可以在首部字段Host中写明网络域名或IP地址

①GET http://hackr.jp/index.htm HTTP/1.1 (URI是完整的请求URI) ②GET /index.htm HTTP/1.1
Host: hackr.jp (在首部字段Host写明网络域名或IP地址)
③OPTIONS * HTTP/1.1.（这是用来查询HTTP服务器端支持的HTTP方法种类）

如果用*代替URI的话， 表示对服务器本身发起请求。

• 常见请求头属性

Accept: text/html,image/*      // 浏览器接受的数据类型
Accept-Charset: ISO-8859-1     // 浏览器接受的编码格式
Accept-Encoding: gzip,compress  //浏览器接受的数据压缩格式
Accept-Language: en-us,zh-       //浏览器接受的语言
Host: www.it315.org:80          //（必须的）当前请求访问的目标地址（主机:端口）
If-Modified-Since: Tue, 11 Jul 2000 18:23:51 GMT  --浏览器最后的缓存时间
Referer: http://www.it315.org/index.jsp      -- 当前请求来自于哪里
User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 5.5; Windows NT 5.0)  --浏览器类型
Cookie:name=eric                     -- 浏览器保存的cookie信息
Connection: close/Keep-Alive  -- 浏览器跟服务器连接状态。close: 连接关闭  keep-alive：保存连接。
Date: Tue, 11 Jul 2000 18:23:51 GMT      -- 请求发出的时间

content-type常见的属性：–实体主体内对象的媒体类型

1. application/x-www-form-urlencoded

浏览器的原生 form 表单，如果不设置 enctype 属性，那么最终就会以此方式提交数据；该种方式提交的数据放在 body 里面，数据按照 key1=val1&key2=val2 的方式进行编码，key 和 val 都进行了 URL 转码。

1. multipart/form-data

一个常见的 POST 提交方式，通常表单上传文件时使用该种方式。

1. application/json

告诉服务器消息主体是序列化后的 JSON 字符串。

1. text/xml

主要用来提交 XML 格式的数据。

​

• 状态码：表示请求成功或失败的数字代码

Cookie技术

• HTTP协议自身不具备保存之前发送过的请求或响应的功能，即无状态协议。

为了实现期望的保持状态功能，于是引入了Cookie技术。

• Cookie技术通过在请求和响应报文中写入Cookie信息来控制客户端的状态。
  • Cookie会根据从服务器端发送的响应报文内的一个叫做Set-Cookie的首部字段信息，通知客户端保存Cookie。当下次客户端再往该服务器发送请求时，客户端会自动在请求报文中加入Cookie值后发送出去。

为Cookie服务的首部字段

Cookie的工作机制是用户识别及状态管理。Web网站通过Web浏览器，把一些数据写入用户的而计算机内。

Set-Cookie的几个属性：

​ expires=DATE： Cookie的有效期（默认为浏览器关闭前）；

​ path=PATH：将服务器上的文件目录作为Cookie的适用对象；

​ domain=域名： 作为Cookie使用对象的域名；

​ Secure：仅在HTTPS安全通信时才会发送Cookie；

​ HttpOnly：加以限制，使Cookie不能被JavaScript脚本访问（防止跨站脚本攻击XSS）；

获取部分内容的范围请求

• 执行范围请求时，会用到请求报文首部字段 Range：bytes = 5001 - 10000 来指定资源的byte范围。

状态码

• 200 OK 的响应结果表明请求被正常处理了。
• 204 No Content 服务器接收的请求已成功处理，但在返回的响应报文中不含实体的主体部分。
• 206 Partial Content 客户端进行了范围请求。

面试被问过：301和302有什么区别？

• 301 Moved Permanently 永久性重定向。表示请求的资源已被分配了新的URI，以后应使用新URL。
• 302 Found 临时性重定向。表示请求的资源已被分配了新的URI，本次请求暂且使用新URL。
• 307 Temporary Redirect 临时性重定向。与302含义相同。
• 303 See Other 由于请求对应的资源存在着另一个URI，应使用GET方法定向获取请求的资源。

• 304 Not Modified 客户端发送的附带条件的请求时，服务器允许请求访问资源，但服务器端资源未改变，可直接使用客户端未过期的缓存。

• 400 Bad Request 请求报文中存在语法错误。
• 401 Unauthorized 请求需要通过HTTP认证。第一次返回，会弹出认证窗口，第二次返回，表示认证失败。
• 403 Forbidden 请求资源的访问被服务器拒绝了。

• 404 Not Found 服务器上没有请求的资源。

• 500 Internal Server Error 服务器在执行请求时发生了错误。

• 503 Service Unavailable 服务器暂时处于超负载或正在进行停机维护，现在无法处理请求。

• 代理：客户端和服务器的中间人。代理不改变URI。

  常用：缓存代理（代理转发响应时，会保存资源在代理服务器上，再次请求相同资源时即可不去源服务器获取资源；有有效期，过期后会确认资源有效性，无效就再次获取新资源）；通过设置组织内部的代理服务器可做到针对特定URI访问的控制。

• 网关：为客户端和网关之间的通信线路加密，提高通信的安全性。

• 隧道：确保客户端与服务器安全通信，建立一条与其他服务器的通信线路。不会去解析HTTP请求。

HTTP首部字段

结构：首部字段名:字段值

根据实际用途分为四类

1. 通用首部字段：请求报文和响应报文都会使用的首部

   常见：Cache-Control 操作缓存工作机制：public 其他用户也可利用缓存 / private 特定用户 / no-cache 不缓存过期资源 吧 / no-store 不缓存，有机密信息 / max-age 数值代表资源保存为缓存的最长时间 / min-fresh 要求缓存服务器返回 还未过指定时间的缓存资源 / max-stale 即使过期也照常接收 / no-transform 规定不能改变实体主体的媒体类型（防止压缩图片）；

   Connection：不再转发的首部字段名 / 管理持久连接 （默认都是持久连接） Close （断开连接）、Keep-Alive 持续连接（默认是非持久连接）；

   Date：创建HTTP报文的日期和时间；

   Warning：警告。格式：[警告码] [警告的主机：端口号] “[警告内容 ]”（[日期时间]可省略）

   …

2. 请求首部字段：客户端发请求报文给服务器时使用，补充请求附加内容、客户端信息、相应内容相关优先级等；

   Accept 通知服务器，用户代理能够处理的媒体类型及其相对优先级，可采用type/subtype形式；

   Accept-Charset 字符集及其优先级；Accept-Encoding 内容编码及其优先级；Accept-Language 自然语言集及其优先级；Authorization 认证信息；

   Host 通知服务器，请求的资源所处的互联网主机名和端口号（HTTP/1.1规范内，Host是唯一一个必须项）；

   If-Match：条件请求，只有If-Match的字段值和服务器上的实体标记ETag一致时，服务器才会接收请求；

   If-Range ：字段值和ETag一致时，作为范围请求处理，否则，返回全体资源；Max-Forwards：每次转发数值减一，为0时返回（检测路径中的通信状况）；

   Referer：告知服务器请求的原始资源的URI；

   …

3. 响应首部字段：服务器返回响应报文给客户端时使用，补充响应附加内容，要求客户端附加额外的内容信息；

   Accept-Ranges：告知客户端，能（bytes）否（none）处理范围请求；

   Age：服务器多久前创建了响应；

   ETag唯一性标识：实体标识（资源更新后，URI虽然没变，ETag却会重新生成）；

   Location：将响应接收方，引导至某个与请求URI位置不同的资源；

   …

4. 实体首部字段：请求报文和响应报文的实体部分使用的，补充资源内容更新时间等。

   Allow：告知客户端，能够支持的Request-URI指定资源的所有HTTP方法；

   Content-Encoding：服务器对实体的主体部分选用的内容编码方式（压缩）；

   Content-Language：实体主体用的自然语言；Content-Length：实体主体部分大小；

   Content-Location：报文主体返回资源对呀的URI；

   Content-Range：告知客户端作为响应返回的实体的哪个部分符合范围请求（Content-Range：bytes 5001-10000/10000）

   Expires：将资源失效的日期告知客户端，超过时间的，缓存服务器会向源服务器请求资源。（源服务器不希望缓存服务器对资源缓存时，最好在Expires字段内写入与首部字段Date相同的时间值。）（但当首部字段Cache-Control指定了max-age指令时，优先处理max-age）

其他常用首部字段

X-Frame-Options：DENY 拒绝 / SAMEORIGIN 仅同源域名下的页面匹配时许可；属于HTTP响应首部，用于控制网站内容在其他网站的Frame标签内的显示问题，主要目的是为了防止点击劫持攻击。

X-XSS-Protection：0 将XSS 过滤器设置成无效状态 / 1 有效状态；属于HTTP响应首部，针对跨站脚本攻击XSS的一种对策，用于控制浏览器XSS防护机制的开关。

DNT（do not track的简称）：0 同意被追踪 / 1 拒绝被追踪；属于HTTP请求首部，是表示拒绝被 精准广告追踪的一种方法；

P3P，属于HTTP响应首部，让Web网站上的个人隐私，变成一种仅供程序可理解的形式，达到保护用户隐私的目的。

HTTP的缺点：

1. 通信使用明文（不加密），内容可能会被窃听；

2. 不验证通信方的身份，因此有可能遭遇伪装；
3. 无法验证报文的完整性，所以有可能已遭篡改；

HTTP+加密+认证+完整性保护=HTTPS（身披SSL协议外壳的HTTP）

HTTP其他缺点：

1. 一条连接上只可发送一个请求；
2. 请求只能从用户端开始，客户端不可以接收除响应以外的指令；
3. 请求/响应首部未经压缩就发送。首部信息越多，延迟越大；
4. 发送冗长的首部，每次互相发送相同的首部造成的浪费较多；
5. 可任意选择数据压缩格式， 非强制压缩发送；

解决办法：Ajax、Comet、SPDY、WebSocket（Web浏览器和Web服务器之间全双工通信标准）

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