HTTP拾技杂谈

2025-03-10 约 2415 字预计阅读 5 分钟

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HTTP拾技杂谈

简单聊聊HTTP中的那些东西

前言

超文本传输协议（Hypertext Transfer Protocol ，HTTP）是一个标准，定义了Web客户端如何与服务器对话，以及数据如何从服务器传回客户端。尽管通常任务HTTP是一种传输HTML文件以及文件中内嵌图片的方法，但实际上HTTP是一个数据格式。——《java网络编程》

HTTP协议

HTTP连接使用TCP/IP来传输数据。

1.请求从客户端到服务器端的4个步骤

默认情况下，客户端在80端口与服务器打开一个TCP连接，URL可以指定其他端口
客户端向服务器发送消息，请求指定路径上的资源。请求分为首部、可选地址、请求数据。
服务器向客户端回复响应。以响应码开头，后面是包含元数据的首部、一个空行、所请求的文档(数据)或错误消息。
服务器关闭连接。
以上就是基本HTTP1.0过程，在HTTP1.1及以后版本中，可以复用TCP连接实现发送多个请求。在1.1中请求和响应可以分为多个块发送。

一般客户端请求如下：

POST /api/data HTTP/1.1          # 请求行（方法 + URI + HTTP版本）
Host: www.example.com            # 目标主机（必需首部）
User-Agent: Mozilla/5.0          # 客户端标识
Content-Type: application/json   # 消息体格式说明
Content-Length: 27               # 消息体字节长度（必需首部）
Accept: application/json         # 期望的响应格式
Authorization: Bearer abc123     # 认证令牌
Connection: keep-alive           # 连接控制
                                  #注意这里的空一行是标准
{"key": "value", "num": 42}      # 消息体（实际传输的数据）

第一行为请求行，包括方法、从服务器获取资源路径以及HTTP版本。

其他则是以 Key：Value组成的信息。

像User-Agent代表浏览器版本，host服务器名，Accept，告诉服务器，客户端可以处理什么样的数据（定义服务器返回格式）。

这些类型统称为MIME类型，分为两级：类型和子类型。例如：application/json

text/*
image/*
application/*
...等

当然也可以自定义非标准的定制类型和子类型，只要以x-开头。例如flash文件，使用application/x-shockwave-flash类型。

最后以空行，或者空行+数据体

服务端响应如下

HTTP/1.1 200 OK                          # 状态行（协议版本 + 状态码 + 原因短语）
Server: nginx/1.18.0                     # 服务器软件及版本
Date: Fri, 13 Oct 2023 05:30:15 GMT      # 响应生成时间
Content-Type: text/html; charset=UTF-8   # 消息体的格式和编码
Content-Length: 1234                     # 消息体的字节长度
Connection: keep-alive                   # 连接控制（保持活跃）
Cache-Control: max-age=3600              # 缓存策略（有效期1小时）
ETag: "abc123xyz"                        # 资源版本标识符
Last-Modified: Mon, 09 Oct 2023 12:00:00 GMT  # 资源最后修改时间

<!DOCTYPE html>                          # 空行（分隔首部和消息体）
<html>                                   # 消息体（实际返回的内容）
  <head><title>Example Page</title></head>
  <body><h1>Hello World</h1></body>
</html>

第一行表示服务器使用的协议HTTP1.1，紧跟一个响应码。其他首部行则指出请求的日期、消息体字节长度等

2.Keep-Alive

在HTTP请求的首部中大家是否注意到Keep-Alive，他表示可以重用一个socket：

Connection：Keep-Alice。

在HTTP1.0会为每个请求打开一个新的连接，而这样打开和关闭消耗的资源远远大于实际传输数据的开销。所以在HTTP1.1以后就默认支持，复用socket连接，如果需要关闭则使用上述key-value显示控制。

在java中可以通过http.keepAlive控制true/false，来控制socket复用
http.maxConnections可以表示希望同时打开的socket的数量，来保证服务器不会被大量连接冲崩溃。

HTTP方法

HTTP服务器的遵循请求-响应模式：无状态请求+无状态响应。

HTTP的方法主要有4个：

POST、GET、PUT、DELETE

对于这些方法的使用，再谈谈几点容易被忽略的细节：

GET方法获取一个资源，它没有副作用，如果失败可以反复执行，而不用担心有什么问题
GET输出可能会被缓存，可以通过首部取消缓存进行禁用
PUT方法表示将资源上传到服务器，但它具有幂等性。重复该方法也不用担心是否失败，两次将同一个文档放在同一个位置并不影响。
DELETE与PUT一样具有幂等性，重复执行，也只会将资源删除一次。
POST是最常用的方法，POST要用于不能重复的不安全的操作，如完成一个交易。

很多网站使用一些 小文本串 在连接之间存储 持久的客户端状态 ，这些称为cookie。

cookie在请求和响应的HTTP首部中，由服务器传递到客户端，再从客户端传回服务器。

cookie可以是标识会话ID、购物车、登录凭据等信息，也可以存无意义的值。

要在浏览器设置一个cookie，则需要服务器端在响应中使用Set-Cookie首部行:

HTTP/1.1 200 OK                          # 状态行（协议版本 + 状态码 + 原因短语）
Content-Type: text/html; charset=UTF-8   # 消息体的格式和编码
Set-Cookie: xxx=dsahjfkeqyowqlf   # 设置cookie

而后，客户端再向同一个服务发送请求：

GET /index.html HTTP/1.1          # 请求行（方法 + URI + HTTP版本）
Host: www.example.com            # 目标主机（必需首部）
Cookie:cart = dsahjfkeqyowqlf   #cookie要与服务器给的一致

当然服务器可以设置不止一个cookie，可以有多个Set-Cookie，用于控制过期时间、路径、端口、值等信息。

默认情况下，cookie来自哪个服务器则应用于哪个服务器。网站也可以指示一个cookie用于整个子域，例如从www.foo.example.com响应的：

Set-Cookie：user = elharo;Domain=.foo.example.com

表示浏览器除了可以用cookie返回最初的www.foo.example.com，还可发送给*.foo.example.com

当然还可以缩小它的使用域

例如：Set-Cookie: user=elharo; Path=/restricted，表示请求服务器上子树/restricted,可以。而相同网站的其他目录中就不能使用这个cookie。

在Set-Cookie中使用expires = Wdy, DD-Mon-YYYY HH:MM:SS GMT 可以设置cookie的过期时间。

设置Max-Age = 3600 ，则表示3600秒后过期，此时浏览器会从缓存中删除这些cookie。

总结

本章节介绍了HTTP协议是现代Web通信的核心，其设计简洁高效，支持多种请求方法和数据格式，并通过Cookie机制实现了客户端状态的持久化。随着HTTP版本的演进，连接复用等优化机制进一步提升了通信性能。本文详细介绍了HTTP协议的基本原理、请求响应格式、方法特性以及Cookie机制。