HTTP 协议简介

HTTP (HyperText Transfer Protocol, 超文本传输协议)是互联网上应用最为普遍的一种网络协议，它是基于 TCP 的应用层协议，简单地说就是客户端和服务器进行通讯的一种规则，它的模式很是简单，就是客户端发起请求，服务器响应请求，以下图所示：

HTTP 最先于 1991 年发布，是 0.9 版，不过目前该版本已再也不用。HTTP 目前在使用的版本主要有：

• HTTP/1.0，于 1996 年 5 月发布，引入了多种功能，至今仍在使用当中。
• HTTP/1.1，于 1997 年 1 月发布，持久链接被默认采用，是目前最流行的版本。
• HTTP/2 ，于 2015 年 5 月发布，引入了服务器推送等多种功能，是目前最新的版本。

HTTP 请求

HTTP 请求由三部分组成：

• 请求行：包含请求方法、请求地址和 HTTP 协议版本
• 消息报头：包含一系列的键值对
• 请求正文（可选）：注意和消息报头之间有一个空行

如图所示：

下面是一个 HTTP GET 请求的例子：

GET / HTTP/1.1
Host: httpbin.org
Connection: keep-alive
Cache-Control: max-age=0
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_11_3) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/54.0.2840.98 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8 Accept-Encoding: gzip, deflate, sdch, br Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,en;q=0.6,zh-TW;q=0.4 Cookie: _ga=GA1.2.475070272.1480418329; _gat=1复制代码

上面的第一行就是一个请求行：

GET / HTTP/1.1复制代码

其中，GET 是请求方法，表示从服务器获取资源；/ 是一个请求地址；HTTP/1.1 代表 HTTP 的版本是 1.1。

请求行后面的一系列键值对就是消息报头：

Host: httpbin.org
Connection: keep-alive
Cache-Control: max-age=0
Upgrade-Insecure-Requests: 1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_11_3) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/54.0.2840.98 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8 Accept-Encoding: gzip, deflate, sdch, br Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,en;q=0.6,zh-TW;q=0.4 Cookie: _ga=GA1.2.475034215.1480418329; _gat=1复制代码

其中：

• Host 是请求报头域，用于指定被请求资源的 Internet 主机和端口号，它一般从 HTTP URL 中提取出来；
• Connection 表示链接状态，keep-alive 表示该链接是持久链接（persistent connection），即 TCP 链接默认不关闭，能够被多个请求复用，若是客户端和服务器发现对方有一段时间没有活动，就能够主动关闭链接；
• Cache-Control 用于指定缓存指令，它的值有 no-cache, no-store, max-age 等，max-age=秒表示资源在本地缓存多少秒；
• User-Agent 用于标识请求者的一些信息，好比浏览器类型和版本，操做系统等；
• Accept 用于指定客户端但愿接受哪些类型的信息，好比 text/html, image/gif 等；
• Accept-Encoding 用于指定可接受的内容编码；
• Accept-Language 用于指定可接受的天然语言；
• Cookie 用于维护状态，可作用户认证，服务器检验等，它是浏览器储存在用户电脑上的文本片断；

HTTP 请求方法

HTTP 经过不一样的请求方法以多种方式来操做指定的资源，经常使用的请求方法以下表：

方法	描述
GET	从服务器获取指定（请求地址）的资源的信息，它一般只用于读取数据，就像数据库查询同样，不会对资源进行修改。
POST	向指定资源提交数据（好比提交表单，上传文件），请求服务器进行处理。数据被包含在请求正文中，这个请求可能会建立新的资源或更新现有的资源。
PUT	经过指定资源的惟一标识（在服务器上的具体存放位置），请求服务器建立或更新资源。
DELETE	请求服务器删除指定资源。
HEAD	与 GET 方法相似，从服务器获取资源信息，和 GET 方法不一样的是，HEAD 不含有呈现数据，仅仅是 HTTP 头信息。HEAD 的好处在于，使用这个方法能够在没必要传输所有内容的状况下，就能够得到资源的元信息（或元数据）。
OPTIONS	该方法可以使服务器传回资源所支持的全部 HTTP 请求方法。

再议 POST 和 PUT

注意到，POST 和 PUT 均可用于建立或更新资源，然而，它们之间仍是有比较大的区别：

• POST 所对应的 URI 并不是建立的资源自己，而是资源的接收者，资源自己的存放位置由服务器决定；而 PUT 所对应的 URI 是要建立或更新的资源自己，它指明了具体的存放位置

好比，往某个站点添加一篇文章，若是使用 POST 来建立资源，可相似这样：

POST /articles HTTP/1.1

{
    "author": "ethan",
    "title": "hello world",
    "content": "hello world"
}复制代码

在上面，POST 对应的 URI 是 /articles，它是资源的接收者，而非资源的标识，若是资源被成功建立，服务器能够返回 201 Created 状态以及新建资源的位置，好比：

HTTP/1.1 201 Created
Location: /articles/abcdef123复制代码

咱们若是知道新建资源的标识符，能够使用 PUT 来建立资源，好比：

PUT /articles/abcdef234 HTTP/1.1

{
    "author": "peter",
    "title": "hello world",
    "content": "hello world"
}复制代码

在上面，PUT 对应的 URI 是 /articles/abcdef234，它指明了资源的存放位置，若是资源被成功建立，服务器能够返回 201 Created 状态以及新建资源的位置，好比：

HTTP/1.1 201 Created
Location: /articles/abcdef234复制代码

• 使用 PUT 更新某一资源，须要更新资源的所有属性；而使用 POST，能够更新所有或一部分值

好比使用 PUT 更新地址为 /articles/abcdef234 的文章的标题，咱们须要发送全部值：

PUT /articles/abcdef234 HTTP/1.1

{
    "author": "peter",
    "title": "hello python",
    "content": "hello world"
}复制代码

而使用 POST，能够更新某个域的值：

POST /articles/abcdef234 HTTP/1.1

{
    "title": "hello python"
}复制代码

• POST 是不幂等的，PUT 是幂等的，这是一个很重要的区别

HTTP 方法的幂等性是指一次和屡次请求某一个资源应该具备一样的反作用，注意这里是反作用，而不是返回结果。

GET 方法用于获取资源，不会改变资源的状态，不论调用一次仍是屡次都没有反作用，所以它是幂等的；DELETE 方法用于删除资源，有反作用，但调用一次或屡次都是删除同个资源，产生的反作用是相同的，所以也是幂等的；POST 是不幂等的，由于两次相同的 POST 请求会在服务器建立两份资源，它们具备不一样的 URI；PUT 是幂等的，对同一 URI 进行屡次 PUT 的反作用和一次 PUT 是相同的。

HTTP 响应

HTTP 响应与 HTTP 请求类似，由三部分组成：

• 状态行：包含 HTTP 协议版本、状态码和状态描述，以空格分隔
• 响应头：即消息报头，包含一系列的键值对
• 响应正文：返回内容，注意和响应头之间有一个空行

如图所示：

下面是一个 HTTP GET 请求的响应结果：

HTTP/1.1 200 OK
Server: nginx
Date: Tue, 29 Nov 2016 13:08:38 GMT
Content-Type: application/json
Content-Length: 203
Connection: close
Access-Control-Allow-Origin: *
Access-Control-Allow-Credentials: true

{
  "args": {}, 
  "headers": {
    "Host": "httpbin.org", 
    "User-Agent": "Paw/2.3.1 (Macintosh; OS X/10.11.3) GCDHTTPRequest"
  }, 
  "origin": "13.75.42.240", 
  "url": "https://httpbin.org/get"
}复制代码

上面的第一行就是一个状态行：

HTTP/1.1 200 OK复制代码

其中，200 是状态码，表示客户端请求成功，OK 是相应的状态描述。

状态码是一个三位的数字，常见的状态码有如下几类：

• 1XX 消息 -- 请求已被服务接收，继续处理
• 2XX 成功 -- 请求已成功被服务器接收、理解、并接受
  • 200 OK
  • 201 Created 已建立
  • 202 Accepted 接收
  • 203 Non-Authoritative Information 非认证信息
  • 204 No Content 无内容
• 3XX 重定向 -- 须要后续操做才能完成这一请求
  • 301 Moved Permanently 请求永久重定向
  • 302 Moved Temporarily 请求临时重定向
  • 304 Not Modified 文件未修改，能够直接使用缓存的文件
  • 305 Use Proxy 使用代理
• 4XX 请求错误 -- 请求含有词法错误或者没法被执行
  • 400 Bad Request 因为客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解
  • 401 Unauthorized 请求未经受权。这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一块儿使用
  • 403 Forbidden 服务器收到请求，可是拒绝提供服务。服务器一般会在响应正文中给出不提供服务的缘由
  • 404 Not Found 请求的资源不存在，例如，输入了错误的URL
• 5XX 服务器错误 -- 服务器在处理某个正确请求时发生错误
  • 500 Internal Server Error 服务器发生不可预期的错误，致使没法完成客户端的请求
  • 503 Service Unavailable 服务器当前不可以处理客户端的请求，在一段时间以后，服务器可能会恢复正常
  • 504 Gateway Time-out 网关超时

状态行后面的一系列键值对就是消息报头，即响应头：

Server: nginx
Date: Tue, 29 Nov 2016 13:08:38 GMT
Content-Type: application/json
Content-Length: 203
Connection: close
Access-Control-Allow-Origin: *
Access-Control-Allow-Credentials: true复制代码

其中：

• Server 包含了服务器用来处理请求的软件信息，跟请求报头域 User-Agent 相对应；
• Content-Type 用于指定发送给接收者（好比浏览器）的响应正文的媒体类型，好比 text/html, text/css, image/png, image/jpeg, video/mp4, application/pdf, application/json 等；
• Content-Length 指明本次回应的数据长度；

HTTP 特色

• 客户端/服务器模式
• 简单快速：客户端向服务器请求服务时，经过传送请求方法、请求地址和数据体（可选）便可
• 灵活：容许传输任意类型的数据对象，经过 Content-Type 标识
• 无状态：对事物处理没记忆能力

小结

• HTTP 是在网络上传输 HTML 的协议，用于浏览器和服务器的通讯，默认使用 80 端口。
• URL 地址用于定位资源，HTTP 中的 GET, POST, PUT, DELETE 用于操做资源，好比查询，增长，更新等。
• GET, PUT, DELETE 是幂等的，POST 是不幂等的。
• POST VS PUT
  • 使用 PUT 建立资源须要提供资源的惟一标识（具体存放位置），POST 不须要，POST 的数据存放位置由服务器本身决定
  • 使用 PUT 更新某一资源，须要更新资源的所有属性；而使用 POST，能够更新所有或一部分值
  • POST 是不幂等的，PUT 是幂等的，这是一个很重要的区别
• GET 可提交的数据量受到 URL 长度的限制，HTTP 协议规范没有对 URL 长度进行限制，这个限制是特定的浏览器及服务器对它的限制。
• 理论上讲，POST 是没有大小限制的，HTTP 协议规范也没有进行大小限制，出于安全考虑，服务器软件在实现时会作必定限制。

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本文标题为: HTTP 协议简介
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参考资料

• 超文本传输协议 - 维基百科，自由的百科全书
• HTTP 协议入门 - 阮一峰的网络日志
• HTTP幂等性概念和应用 | 酷 壳 - CoolShell.cn