1.1 介紹
HTTP是Hyper Text Transfer Protocol(超文本傳輸協(xié)議)的縮寫。它的發(fā)展是萬維網(wǎng)協(xié)會(World Wide Web Consortium)和Internet工作小組IETF(Internet Engineering Task Force)合作的結(jié)果,(他們)最終發(fā)布了一系列的RFC,RFC 1945定義了HTTP/1.0版本。其中最著名的就是RFC 2616。RFC 2616定義了今天普遍使用的一個版本——HTTP 1.1。
HTTP協(xié)議(HyperText Transfer Protocol,超文本傳輸協(xié)議)是用于從WWW服務(wù)器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協(xié)議。它可以使瀏覽器更加高效,使網(wǎng)絡(luò)傳輸減少。它不僅保證計算機正確快速地傳輸超文本文檔,還確定傳輸文檔中的哪一部分,以及哪部分內(nèi)容首先顯示(如文本先于圖形)等。
HTTP是一個應(yīng)用層協(xié)議,由請求和響應(yīng)構(gòu)成,是一個標(biāo)準(zhǔn)的客戶端服務(wù)器模型。HTTP是一個無狀態(tài)的協(xié)議。
1.2 在TCP/IP協(xié)議棧中的位置
HTTP協(xié)議通常承載于TCP協(xié)議之上,有時也承載于TLS或SSL協(xié)議層之上,這個時候,就成了我們常說的HTTPS。如下圖所示:
默認(rèn)HTTP的端口號為80,HTTPS的端口號為443。
1.3 HTTP的請求響應(yīng)模型
HTTP協(xié)議永遠(yuǎn)都是客戶端發(fā)起請求,服務(wù)器回送響應(yīng)。見下圖:
這樣就限制了使用HTTP協(xié)議,無法實現(xiàn)在客戶端沒有發(fā)起請求的時候,服務(wù)器將消息推送給客戶端。
HTTP協(xié)議是一個無狀態(tài)的協(xié)議,同一個客戶端的這次請求和上次請求是沒有對應(yīng)關(guān)系。
1.4 工作流程
一次HTTP操作稱為一個事務(wù),其工作過程可分為四步:
1)首先客戶機與服務(wù)器需要建立連接。只要單擊某個超級鏈接,HTTP的工作開始。
2)建立連接后,客戶機發(fā)送一個請求給服務(wù)器,請求方式的格式為:統(tǒng)一資源標(biāo)識符(URL)、協(xié)議版本號,后邊是MIME信息包括請求修飾符、客戶機信息和可能的內(nèi)容。
3)服務(wù)器接到請求后,給予相應(yīng)的響應(yīng)信息,其格式為一個狀態(tài)行,包括信息的協(xié)議版本號、一個成功或錯誤的代碼,后邊是MIME信息包括服務(wù)器信息、實體信息和可能的內(nèi)容。
4)客戶端接收服務(wù)器所返回的信息通過瀏覽器顯示在用戶的顯示屏上,然后客戶機與服務(wù)器斷開連接。
如果在以上過程中的某一步出現(xiàn)錯誤,那么產(chǎn)生錯誤的信息將返回到客戶端,有顯示屏輸出。對于用戶來說,這些過程是由HTTP自己完成的,用戶只要用鼠標(biāo)點擊,等待信息顯示就可以了。
1.5 使用Wireshark抓TCP、http包
打開Wireshark,選擇工具欄上的“Capture”->“Options”,界面選擇如圖1所示:
一般讀者只需要選擇最上邊的下拉框,選擇合適的Device,而后點擊“Capture Filter”,此處選擇的是“HTTP TCP port(80)”,選擇后點擊上圖的“Start”開始抓包。
例如在瀏覽器中打開http://image.baidu.com/,抓包如圖3所示:
http://www.blogjava.net/images/blogjava_net/amigoxie/40799/o_http%e5%8d%8f%e8%ae%ae%e5%ad%a6%e4%b9%a0-%e6%a6%82%e5%bf%b5-3.jpg
在上圖中,可清晰的看到客戶端瀏覽器(ip為192.168.2.33)與服務(wù)器的交互過程:
1)No1:瀏覽器(192.168.2.33)向服務(wù)器(220.181.50.118)發(fā)出連接請求。此為TCP三次握手第一步,此時從圖中可以看出,為SYN,seq:X (x=0)
2)No2:服務(wù)器(220.181.50.118)回應(yīng)了瀏覽器(192.168.2.33)的請求,并要求確認(rèn),此時為:SYN,ACK,此時seq:y(y為0),ACK:x+1(為1)。此為三次握手的第二步;
3)No3:瀏覽器(192.168.2.33)回應(yīng)了服務(wù)器(220.181.50.118)的確認(rèn),連接成功。為:ACK,此時seq:x+1(為1),ACK:y+1(為1)。此為三次握手的第三步;
4)No4:瀏覽器(192.168.2.33)發(fā)出一個頁面HTTP請求;
5)No5:服務(wù)器(220.181.50.118)確認(rèn);
6)No6:服務(wù)器(220.181.50.118)發(fā)送數(shù)據(jù);
7)No7:客戶端瀏覽器(192.168.2.33)確認(rèn);
8)No14:客戶端(192.168.2.33)發(fā)出一個圖片HTTP請求;
9)No15:服務(wù)器(220.181.50.118)發(fā)送狀態(tài)響應(yīng)碼200 OK
……
1.6 頭域
每個頭域由一個域名,冒號(:)和域值三部分組成。域名是大小寫無關(guān)的,域值前可以添加任何數(shù)量的空格符,頭域可以被擴展為多行,在每行開始處,使用至少一個空格或制表符。
在抓包的圖中,No14點開可看到如圖4所示:
http://www.blogjava.net/images/blogjava_net/amigoxie/40799/o_http%e5%8d%8f%e8%ae%ae%e5%ad%a6%e4%b9%a0-%e6%a6%82%e5%bf%b5-4.jpg
1.6.1 host頭域
Host頭域指定請求資源的Intenet主機和端口號,必須表示請求url的原始服務(wù)器或網(wǎng)關(guān)的位置。HTTP/1.1請求必須包含主機頭域,否則系統(tǒng)會以400狀態(tài)碼返回。
圖5中host那行為:
1.6.2 Referer頭域
Referer頭域允許客戶端指定請求uri的源資源地址,這可以允許服務(wù)器生成回退鏈表,可用來登陸、優(yōu)化cache等。他也允許廢除的或錯誤的連接由于維護的目的被追蹤。如果請求的uri沒有自己的uri地址,Referer不能被發(fā)送。如果指定的是部分uri地址,則此地址應(yīng)該是一個相對地址。
在圖4中,Referer行的內(nèi)容為:
1.6.3 User-Agent頭域
User-Agent頭域的內(nèi)容包含發(fā)出請求的用戶信息。
在圖4中,User-Agent行的內(nèi)容為:
http://www.blogjava.net/images/blogjava_net/amigoxie/40799/o_http%e5%8d%8f%e8%ae%ae%e5%ad%a6%e4%b9%a0-%e6%a6%82%e5%bf%b5-8.jpg
1.6.4 Cache-Control頭域
Cache-Control指定請求和響應(yīng)遵循的緩存機制。在請求消息或響應(yīng)消息中設(shè)置Cache-Control并不會修改另一個消息處理過程中的緩存處理過程。請求時的緩存指令包括no-cache、no-store、max-age、max-stale、min-fresh、only-if-cached,響應(yīng)消息中的指令包括public、private、no-cache、no-store、no-transform、must-revalidate、proxy-revalidate、max-age。
在圖5中的該頭域為:
1.6.5 Date頭域
Date頭域表示消息發(fā)送的時間,時間的描述格式由rfc822定義。例如,Date:Mon,31Dec200104:25:57GMT。Date描述的時間表示世界標(biāo)準(zhǔn)時,換算成本地時間,需要知道用戶所在的時區(qū)。
圖5中,該頭域如下圖所示:
1.7 HTTP的幾個重要概念
1.7.1連接:Connection
一個傳輸層的實際環(huán)流,它是建立在兩個相互通訊的應(yīng)用程序之間。
在http1.1,request和reponse頭中都有可能出現(xiàn)一個connection的頭,此header的含義是當(dāng)client和server通信時對于長鏈接如何進行處理。
在http1.1中,client和server都是默認(rèn)對方支持長鏈接的, 如果client使用http1.1協(xié)議,但又不希望使用長鏈接,則需要在header中指明connection的值為close;如果server方也不想支持長鏈接,則在response中也需要明確說明connection的值為close。不論request還是response的header中包含了值為close的connection,都表明當(dāng)前正在使用的tcp鏈接在當(dāng)天請求處理完畢后會被斷掉。以后client再進行新的請求時就必須創(chuàng)建新的tcp鏈接了。
1.7.2消息:Message
HTTP通訊的基本單位,包括一個結(jié)構(gòu)化的八元組序列并通過連接傳輸。
1.7.3請求:Request
一個從客戶端到服務(wù)器的請求信息包括應(yīng)用于資源的方法、資源的標(biāo)識符和協(xié)議的版本號。
1.7.4響應(yīng):Response
一個從服務(wù)器返回的信息包括HTTP協(xié)議的版本號、請求的狀態(tài)(例如“成功”或“沒找到”)和文檔的MIME類型。
1.7.5資源:Resource
由URI標(biāo)識的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)對象或服務(wù)。
1.7.6實體:Entity
數(shù)據(jù)資源或來自服務(wù)資源的回映的一種特殊表示方法,它可能被包圍在一個請求或響應(yīng)信息中。一個實體包括實體頭信息和實體的本身內(nèi)容。
1.7.7客戶機:Client
一個為發(fā)送請求目的而建立連接的應(yīng)用程序。
1.7.8用戶代理:UserAgent
初始化一個請求的客戶機。它們是瀏覽器、編輯器或其它用戶工具。
1.7.9服務(wù)器:Server
一個接受連接并對請求返回信息的應(yīng)用程序。
1.7.10源服務(wù)器:Originserver
是一個給定資源可以在其上駐留或被創(chuàng)建的服務(wù)器。
1.7.11代理:Proxy
一個中間程序,它可以充當(dāng)一個服務(wù)器,也可以充當(dāng)一個客戶機,為其它客戶機建立請求。請求是通過可能的翻譯在內(nèi)部或經(jīng)過傳遞到其它的服務(wù)器中。一個代理在發(fā)送請求信息之前,必須解釋并且如果可能重寫它。
代理經(jīng)常作為通過防火墻的客戶機端的門戶,代理還可以作為一個幫助應(yīng)用來通過協(xié)議處理沒有被用戶代理完成的請求。
1.7.12網(wǎng)關(guān):Gateway
一個作為其它服務(wù)器中間媒介的服務(wù)器。與代理不同的是,網(wǎng)關(guān)接受請求就好象對被請求的資源來說它就是源服務(wù)器;發(fā)出請求的客戶機并沒有意識到它在同網(wǎng)關(guān)打交道。
網(wǎng)關(guān)經(jīng)常作為通過防火墻的服務(wù)器端的門戶,網(wǎng)關(guān)還可以作為一個協(xié)議翻譯器以便存取那些存儲在非HTTP系統(tǒng)中的資源。
1.7.13通道:Tunnel
是作為兩個連接中繼的中介程序。一旦激活,通道便被認(rèn)為不屬于HTTP通訊,盡管通道可能是被一個HTTP請求初始化的。當(dāng)被中繼的連接兩端關(guān)閉時,通道便消失。當(dāng)一個門戶(Portal)必須存在或中介(Intermediary)不能解釋中繼的通訊時通道被經(jīng)常使用。
1.7.14緩存:Cache
反應(yīng)信息的局域存儲。
2.1 HTTP/1.0和HTTP/1.1的比較
RFC 1945定義了HTTP/1.0版本,RFC 2616定義了HTTP/1.1版本。
筆者在blog上提供了這兩個RFC中文版的下載地址。
RFC1945下載地址:
http://www.blogjava.net/Files/amigoxie/RFC1945(HTTP)中文版.rar
RFC2616下載地址:
http://www.blogjava.net/Files/amigoxie/RFC2616(HTTP)中文版.rar
2.1.1建立連接方面
HTTP/1.0 每次請求都需要建立新的TCP連接,連接不能復(fù)用。HTTP/1.1 新的請求可以在上次請求建立的TCP連接之上發(fā)送,連接可以復(fù)用。優(yōu)點是減少重復(fù)進行TCP三次握手的開銷,提高效率。
注意:在同一個TCP連接中,新的請求需要等上次請求收到響應(yīng)后,才能發(fā)送。
2.1.2 Host域
HTTP1.1在Request消息頭里頭多了一個Host域, HTTP1.0則沒有這個域。
Eg:
GET /pub/WWW/TheProject.html HTTP/1.1
Host: www.w3.org
可能HTTP1.0的時候認(rèn)為,建立TCP連接的時候已經(jīng)指定了IP地址,這個IP地址上只有一個host。
2.1.3日期時間戳
(接收方向)
無論是HTTP1.0還是HTTP1.1,都要能解析下面三種date/time stamp:
Sun, 06 Nov 1994 08:49:37 GMT ; RFC 822, updated by RFC 1123
Sunday, 06-Nov-94 08:49:37 GMT ; RFC 850, obsoleted by RFC 1036
Sun Nov 6 08:49:37 1994 ; ANSI C's asctime() format
(發(fā)送方向)
HTTP1.0要求不能生成第三種asctime格式的date/time stamp;
HTTP1.1則要求只生成RFC 1123(第一種)格式的date/time stamp。
2.1.4狀態(tài)響應(yīng)碼
狀態(tài)響應(yīng)碼100 (Continue) 狀態(tài)代碼的使用,允許客戶端在發(fā)request消息body之前先用request header試探一下server,看server要不要接收request body,再決定要不要發(fā)request body。
客戶端在Request頭部中包含
Expect: 100-continue
Server看到之后呢如果回100 (Continue) 這個狀態(tài)代碼,客戶端就繼續(xù)發(fā)request body。這個是HTTP1.1才有的。
另外在HTTP/1.1中還增加了101、203、205等等性狀態(tài)響應(yīng)碼
2.1.5請求方式
HTTP1.1增加了OPTIONS, PUT, DELETE, TRACE, CONNECT這些Request方法.
Method = "OPTIONS" ; Section 9.2
"GET" ; Section 9.3
"HEAD" ; Section 9.4
"POST" ; Section 9.5
"PUT" ; Section 9.6
"DELETE" ; Section 9.7
"TRACE" ; Section 9.8
"CONNECT" ; Section 9.9
extension-method
extension-method = token
2.2 HTTP請求消息
2.2.1請求消息格式
請求消息格式如下所示:
請求行
通用信息頭|請求頭|實體頭
CRLF(回車換行)
實體內(nèi)容
其中“請求行”為:請求行 = 方法 [空格] 請求URI [空格] 版本號 [回車換行]
請求行實例:
Eg1:
GET /index.html HTTP/1.1
Eg2:
POST http://192.168.2.217:8080/index.jsp HTTP/1.1
HTTP請求消息實例:
GET /hello.htm HTTP/1.1
Accept: */*
Accept-Language: zh-cn
Accept-Encoding: gzip, deflate
If-Modified-Since: Wed, 17 Oct 2007 02:15:55 GMT
If-None-Match: W/"158-1192587355000"
User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1; SV1)
Host: 192.168.2.162:8080
Connection: Keep-Alive
2.2.2請求方法
HTTP的請求方法包括如下幾種:
GET
POST
HEAD
PUT
DELETE
OPTIONS
TRACE
CONNECT
2.3 HTTP響應(yīng)消息
2.3.1響應(yīng)消息格式
HTTP響應(yīng)消息的格式如下所示:
狀態(tài)行
通用信息頭|響應(yīng)頭|實體頭
CRLF
實體內(nèi)容
其中:狀態(tài)行 = 版本號 [空格] 狀態(tài)碼 [空格] 原因 [回車換行]
狀態(tài)行舉例:
Eg1:
HTTP/1.0 200 OK
Eg2:
HTTP/1.1 400 Bad Request
HTTP響應(yīng)消息實例如下所示:
HTTP/1.1 200 OK
ETag: W/"158-1192590101000"
Last-Modified: Wed, 17 Oct 2007 03:01:41 GMT
Content-Type: text/html
Content-Length: 158
Date: Wed, 17 Oct 2007 03:01:59 GMT
Server: Apache-Coyote/1.1
2.3.2 http的狀態(tài)響應(yīng)碼
2.3.2.1 1**:請求收到,繼續(xù)處理
100——客戶必須繼續(xù)發(fā)出請求
101——客戶要求服務(wù)器根據(jù)請求轉(zhuǎn)換HTTP協(xié)議版本
2.3.2.2 2**:操作成功收到,分析、接受
200——交易成功
201——提示知道新文件的URL
202——接受和處理、但處理未完成
203——返回信息不確定或不完整
204——請求收到,但返回信息為空
205——服務(wù)器完成了請求,用戶代理必須復(fù)位當(dāng)前已經(jīng)瀏覽過的文件
206——服務(wù)器已經(jīng)完成了部分用戶的GET請求
2.3.2.3 3**:完成此請求必須進一步處理
300——請求的資源可在多處得到
301——刪除請求數(shù)據(jù)
302——在其他地址發(fā)現(xiàn)了請求數(shù)據(jù)
303——建議客戶訪問其他URL或訪問方式
304——客戶端已經(jīng)執(zhí)行了GET,但文件未變化
305——請求的資源必須從服務(wù)器指定的地址得到
306——前一版本HTTP中使用的代碼,現(xiàn)行版本中不再使用
307——申明請求的資源臨時性刪除
2.3.2.4 4**:請求包含一個錯誤語法或不能完成
400——錯誤請求,如語法錯誤
401——未授權(quán)
HTTP 401.1 - 未授權(quán):登錄失敗
HTTP 401.2 - 未授權(quán):服務(wù)器配置問題導(dǎo)致登錄失敗
HTTP 401.3 - ACL 禁止訪問資源
HTTP 401.4 - 未授權(quán):授權(quán)被篩選器拒絕
HTTP 401.5 - 未授權(quán):ISAPI 或 CGI 授權(quán)失敗
402——保留有效ChargeTo頭響應(yīng)
403——禁止訪問
HTTP 403.1 禁止訪問:禁止可執(zhí)行訪問
HTTP 403.2 - 禁止訪問:禁止讀訪問
HTTP 403.3 - 禁止訪問:禁止寫訪問
HTTP 403.4 - 禁止訪問:要求 SSL
HTTP 403.5 - 禁止訪問:要求 SSL 128
HTTP 403.6 - 禁止訪問:IP 地址被拒絕
HTTP 403.7 - 禁止訪問:要求客戶證書
HTTP 403.8 - 禁止訪問:禁止站點訪問
HTTP 403.9 - 禁止訪問:連接的用戶過多
HTTP 403.10 - 禁止訪問:配置無效
HTTP 403.11 - 禁止訪問:密碼更改
HTTP 403.12 - 禁止訪問:映射器拒絕訪問
HTTP 403.13 - 禁止訪問:客戶證書已被吊銷
HTTP 403.15 - 禁止訪問:客戶訪問許可過多
HTTP 403.16 - 禁止訪問:客戶證書不可信或者無效
HTTP 403.17 - 禁止訪問:客戶證書已經(jīng)到期或者尚未生效
404——沒有發(fā)現(xiàn)文件、查詢或URl
405——用戶在Request-Line字段定義的方法不允許
406——根據(jù)用戶發(fā)送的Accept拖,請求資源不可訪問
407——類似401,用戶必須首先在代理服務(wù)器上得到授權(quán)
408——客戶端沒有在用戶指定的餓時間內(nèi)完成請求
409——對當(dāng)前資源狀態(tài),請求不能完成
410——服務(wù)器上不再有此資源且無進一步的參考地址
411——服務(wù)器拒絕用戶定義的Content-Length屬性請求
412——一個或多個請求頭字段在當(dāng)前請求中錯誤
413——請求的資源大于服務(wù)器允許的大小
414——請求的資源URL長于服務(wù)器允許的長度
415——請求資源不支持請求項目格式
416——請求中包含Range請求頭字段,在當(dāng)前請求資源范圍內(nèi)沒有range指示值,請求也不包含If-Range請求頭字段
417——服務(wù)器不滿足請求Expect頭字段指定的期望值,如果是代理服務(wù)器,可能是下一級服務(wù)器不能滿足請求長。
2.3.2.5 5**:服務(wù)器執(zhí)行一個完全有效請求失敗
HTTP 500 - 內(nèi)部服務(wù)器錯誤
HTTP 500.100 - 內(nèi)部服務(wù)器錯誤 - ASP 錯誤
HTTP 500-11 服務(wù)器關(guān)閉
HTTP 500-12 應(yīng)用程序重新啟動
HTTP 500-13 - 服務(wù)器太忙
HTTP 500-14 - 應(yīng)用程序無效
HTTP 500-15 - 不允許請求 global.asa
Error 501 - 未實現(xiàn)
HTTP 502 - 網(wǎng)關(guān)錯誤
2.4 使用telnet進行http測試
在Windows下,可使用命令窗口進行http簡單測試。
輸入cmd進入命令窗口,在命令行鍵入如下命令后按回車:
telnet www.baidu.com 80
而后在窗口中按下“Ctrl+]”后按回車可讓返回結(jié)果回顯。
接著開始發(fā)請求消息,例如發(fā)送如下請求消息請求baidu的首頁消息,使用的HTTP協(xié)議為HTTP/1.1:
GET /index.html HTTP/1.1
注意:copy如上的消息到命令窗口后需要按兩個回車換行才能得到響應(yīng)的消息,第一個回車換行是在命令后鍵入回車換行,是HTTP協(xié)議要求的。第二個是確認(rèn)輸入,發(fā)送請求。
可看到返回了200 OK的消息,如下圖所示:
可看到,當(dāng)采用HTTP/1.1時,連接不是在請求結(jié)束后就斷開的。若采用HTTP1.0,在命令窗口鍵入:
GET /index.html HTTP/1.0
此時可以看到請求結(jié)束之后馬上斷開。
讀者還可以嘗試在使用GET或POST等時,帶上頭域信息,例如鍵入如下信息:
GET /index.html HTTP/1.1
connection: close
Host: www.baidu.com
2.5 常用的請求方式
常用的請求方式是GET和POST.
GET方式:是以實體的方式得到由請求URI所指定資源的信息,如果請求URI只是一個數(shù)據(jù)產(chǎn)生過程,那么最終要在響應(yīng)實體中返回的是處理過程的結(jié)果所指向的資源,而不是處理過程的描述。
POST方式:用來向目的服務(wù)器發(fā)出請求,要求它接受被附在請求后的實體,并把它當(dāng)作請求隊列中請求URI所指定資源的附加新子項,Post被設(shè)計成用統(tǒng)一的方法實現(xiàn)下列功能:
1:對現(xiàn)有資源的解釋;
2:向電子公告欄、新聞組、郵件列表或類似討論組發(fā)信息;
3:提交數(shù)據(jù)塊;
4:通過附加操作來擴展數(shù)據(jù)庫 。
從上面描述可以看出,Get是向服務(wù)器發(fā)索取數(shù)據(jù)的一種請求;而Post是向服務(wù)器提交數(shù)據(jù)的一種請求,要提交的數(shù)據(jù)位于信息頭后面的實體中。
GET與POST方法有以下區(qū)別:
(1) 在客戶端,Get方式在通過URL提交數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)在URL中可以看到;POST方式,數(shù)據(jù)放置在HTML HEADER內(nèi)提交。
(2) GET方式提交的數(shù)據(jù)最多只能有1024字節(jié),而POST則沒有此限制。
(3) 安全性問題。正如在(1)中提到,使用 Get 的時候,參數(shù)會顯示在地址欄上,而 Post 不會。所以,如果這些數(shù)據(jù)是中文數(shù)據(jù)而且是非敏感數(shù)據(jù),那么使用 get;如果用戶輸入的數(shù)據(jù)不是中文字符而且包含敏感數(shù)據(jù),那么還是使用 post為好。
(4) 安全的和冪等的。所謂安全的意味著該操作用于獲取信息而非修改信息。冪等的意味著對同一 URL 的多個請求應(yīng)該返回同樣的結(jié)果。完整的定義并不像看起來那樣嚴(yán)格。換句話說,GET 請求一般不應(yīng)產(chǎn)生副作用。從根本上講,其目標(biāo)是當(dāng)用戶打開一個鏈接時,她可以確信從自身的角度來看沒有改變資源。比如,新聞?wù)军c的頭版不斷更新。雖然第二次請求會返回不同的一批新聞,該操作仍然被認(rèn)為是安全的和冪等的,因為它總是返回當(dāng)前的新聞。反之亦然。POST 請求就不那么輕松了。POST 表示可能改變服務(wù)器上的資源的請求。仍然以新聞?wù)军c為例,讀者對文章的注解應(yīng)該通過 POST 請求實現(xiàn),因為在注解提交之后站點已經(jīng)不同了(比方說文章下面出現(xiàn)一條注解)。
2.6 請求頭
HTTP最常見的請求頭如下:
Accept:瀏覽器可接受的MIME類型;
Accept-Charset:瀏覽器可接受的字符集;
Accept-Encoding:瀏覽器能夠進行解碼的數(shù)據(jù)編碼方式,比如gzip。Servlet能夠向支持gzip的瀏覽器返回經(jīng)gzip編碼的HTML頁面。許多情形下這可以減少5到10倍的下載時間;
Accept-Language:瀏覽器所希望的語言種類,當(dāng)服務(wù)器能夠提供一種以上的語言版本時要用到;
Authorization:授權(quán)信息,通常出現(xiàn)在對服務(wù)器發(fā)送的WWW-Authenticate頭的應(yīng)答中;
Connection:表示是否需要持久連接。如果Servlet看到這里的值為“Keep-Alive”,或者看到請求使用的是HTTP 1.1(HTTP 1.1默認(rèn)進行持久連接),它就可以利用持久連接的優(yōu)點,當(dāng)頁面包含多個元素時(例如Applet,圖片),顯著地減少下載所需要的時間。要實現(xiàn)這一點,Servlet需要在應(yīng)答中發(fā)送一個Content-Length頭,最簡單的實現(xiàn)方法是:先把內(nèi)容寫入ByteArrayOutputStream,然后在正式寫出內(nèi)容之前計算它的大小;
Content-Length:表示請求消息正文的長度;
Cookie:這是最重要的請求頭信息之一;
From:請求發(fā)送者的email地址,由一些特殊的Web客戶程序使用,瀏覽器不會用到它;
Host:初始URL中的主機和端口;
If-Modified-Since:只有當(dāng)所請求的內(nèi)容在指定的日期之后又經(jīng)過修改才返回它,否則返回304“Not Modified”應(yīng)答;
Pragma:指定“no-cache”值表示服務(wù)器必須返回一個刷新后的文檔,即使它是代理服務(wù)器而且已經(jīng)有了頁面的本地拷貝;
Referer:包含一個URL,用戶從該URL代表的頁面出發(fā)訪問當(dāng)前請求的頁面。
User-Agent:瀏覽器類型,如果Servlet返回的內(nèi)容與瀏覽器類型有關(guān)則該值非常有用;
UA-Pixels,UA-Color,UA-OS,UA-CPU:由某些版本的IE瀏覽器所發(fā)送的非標(biāo)準(zhǔn)的請求頭,表示屏幕大小、顏色深度、操作系統(tǒng)和CPU類型。
2.7 響應(yīng)頭
HTTP最常見的響應(yīng)頭如下所示:
Allow:服務(wù)器支持哪些請求方法(如GET、POST等);
Content-Encoding:文檔的編碼(Encode)方法。只有在解碼之后才可以得到Content-Type頭指定的內(nèi)容類型。利用gzip壓縮文檔能夠顯著地減少HTML文檔的下載時間。Java的GZIPOutputStream可以很方便地進行g(shù)zip壓縮,但只有Unix上的Netscape和Windows上的IE 4、IE 5才支持它。因此,Servlet應(yīng)該通過查看Accept-Encoding頭(即request.getHeader("Accept-Encoding"))檢查瀏覽器是否支持gzip,為支持gzip的瀏覽器返回經(jīng)gzip壓縮的HTML頁面,為其他瀏覽器返回普通頁面;
Content-Length:表示內(nèi)容長度。只有當(dāng)瀏覽器使用持久HTTP連接時才需要這個數(shù)據(jù)。如果你想要利用持久連接的優(yōu)勢,可以把輸出文檔寫入ByteArrayOutputStram,完成后查看其大小,然后把該值放入Content-Length頭,最后通過byteArrayStream.writeTo(response.getOutputStream()發(fā)送內(nèi)容;
Content-Type: 表示后面的文檔屬于什么MIME類型。Servlet默認(rèn)為text/plain,但通常需要顯式地指定為text/html。由于經(jīng)常要設(shè)置Content-Type,因此HttpServletResponse提供了一個專用的方法setContentTyep。 可在web.xml文件中配置擴展名和MIME類型的對應(yīng)關(guān)系;
Date:當(dāng)前的GMT時間。你可以用setDateHeader來設(shè)置這個頭以避免轉(zhuǎn)換時間格式的麻煩;
Expires:指明應(yīng)該在什么時候認(rèn)為文檔已經(jīng)過期,從而不再緩存它。
Last-Modified:文檔的最后改動時間??蛻艨梢酝ㄟ^If-Modified-Since請求頭提供一個日期,該請求將被視為一個條件GET,只有改動時間遲于指定時間的文檔才會返回,否則返回一個304(Not Modified)狀態(tài)。Last-Modified也可用setDateHeader方法來設(shè)置;
Location:表示客戶應(yīng)當(dāng)?shù)侥睦锶ヌ崛∥臋n。Location通常不是直接設(shè)置的,而是通過HttpServletResponse的sendRedirect方法,該方法同時設(shè)置狀態(tài)代碼為302;
Refresh:表示瀏覽器應(yīng)該在多少時間之后刷新文檔,以秒計。除了刷新當(dāng)前文檔之外,你還可以通過setHeader("Refresh", "5; URL=http://host/path")讓瀏覽器讀取指定的頁面。注意這種功能通常是通過設(shè)置HTML頁面HEAD區(qū)的 實現(xiàn),這是因為,自動刷新或重定向?qū)τ谀切┎荒苁褂肅GI或Servlet的HTML編寫者十分重要。但是,對于Servlet來說,直接設(shè)置Refresh頭更加方便。注意Refresh的意義是“N秒之后刷新本頁面或訪問指定頁面”,而不是“每隔N秒刷新本頁面或訪問指定頁面”。因此,連續(xù)刷新要求每次都發(fā)送一個Refresh頭,而發(fā)送204狀態(tài)代碼則可以阻止瀏覽器繼續(xù)刷新,不管是使用Refresh頭還是 。注意Refresh頭不屬于HTTP 1.1正式規(guī)范的一部分,而是一個擴展,但Netscape和IE都支持它。
2.8實體頭
實體頭用坐實體內(nèi)容的元信息,描述了實體內(nèi)容的屬性,包括實體信息類型,長度,壓縮方法,最后一次修改時間,數(shù)據(jù)有效性等。
Allow:GET,POST
Content-Encoding:文檔的編碼(Encode)方法,例如:gzip,見“2.5 響應(yīng)頭”;
Content-Language:內(nèi)容的語言類型,例如:zh-cn;
Content-Length:表示內(nèi)容長度,eg:80,可參考“2.5響應(yīng)頭”;
Content-Location:表示客戶應(yīng)當(dāng)?shù)侥睦锶ヌ崛∥臋n,例如:http://www.dfdf.org/dfdf.html,可參考“2.5響應(yīng)頭”;
Content-MD5:MD5 實體的一種MD5摘要,用作校驗和。發(fā)送方和接受方都計算MD5摘要,接受方將其計算的值與此頭標(biāo)中傳遞的值進行比較。Eg1:Content-MD5:。Eg2:dfdfdfdfdfdfdff==;
Content-Range:隨部分實體一同發(fā)送;標(biāo)明被插入字節(jié)的低位與高位字節(jié)偏移,也標(biāo)明此實體的總長度。Eg1:Content-Range: 1001-2000/5000,eg2:bytes 2543-4532/7898
Content-Type:標(biāo)明發(fā)送或者接收的實體的MIME類型。Eg:text/html; charset=GB2312 主類型/子類型;
Expires:為0證明不緩存;
Last-Modified:WEB 服務(wù)器認(rèn)為對象的最后修改時間,比如文件的最后修改時間,動態(tài)頁面的最后產(chǎn)生時間等等。例如:Last-Modified:Tue, 06 May 2008 02:42:43 GMT.
2.8擴展頭
在HTTP消息中,也可以使用一些再HTTP1.1正式規(guī)范里沒有定義的頭字段,這些頭字段統(tǒng)稱為自定義的HTTP頭或者擴展頭,他們通常被當(dāng)作是一種實體頭處理。
現(xiàn)在流行的瀏覽器實際上都支持Cookie,Set-Cookie,Refresh和Content-Disposition等幾個常用的擴展頭字段。
Refresh:1;url=http://www.dfdf.org //過1秒跳轉(zhuǎn)到指定位置;
Content-Disposition:頭字段,可參考“2.5響應(yīng)頭”;
Content-Type:WEB 服務(wù)器告訴瀏覽器自己響應(yīng)的對象的類型。
eg1:Content-Type:application/xml ;
eg2:applicaiton/octet-stream;
3.1 Cookie和Session
Cookie和Session都為了用來保存狀態(tài)信息,都是保存客戶端狀態(tài)的機制,它們都是為了解決HTTP無狀態(tài)的問題而所做的努力。
Session可以用Cookie來實現(xiàn),也可以用URL回寫的機制來實現(xiàn)。用Cookie來實現(xiàn)的Session可以認(rèn)為是對Cookie更高級的應(yīng)用。
3.1.1兩者比較
Cookie和Session有以下明顯的不同點:
1)Cookie將狀態(tài)保存在客戶端,Session將狀態(tài)保存在服務(wù)器端;
2)Cookies是服務(wù)器在本地機器上存儲的小段文本并隨每一個請求發(fā)送至同一個服務(wù)器。Cookie最早在RFC2109中實現(xiàn),后續(xù)RFC2965做了增強。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器用HTTP頭向客戶端發(fā)送cookies,在客戶終端,瀏覽器解析這些cookies并將它們保存為一個本地文件,它會自動將同一服務(wù)器的任何請求縛上這些cookies。Session并沒有在HTTP的協(xié)議中定義;
3)Session是針對每一個用戶的,變量的值保存在服務(wù)器上,用一個sessionID來區(qū)分是哪個用戶session變量,這個值是通過用戶的瀏覽器在訪問的時候返回給服務(wù)器,當(dāng)客戶禁用cookie時,這個值也可能設(shè)置為由get來返回給服務(wù)器;
4)就安全性來說:當(dāng)你訪問一個使用session 的站點,同時在自己機子上建立一個cookie,建議在服務(wù)器端的SESSION機制更安全些.因為它不會任意讀取客戶存儲的信息。
3.1.2 Session機制
Session機制是一種服務(wù)器端的機制,服務(wù)器使用一種類似于散列表的結(jié)構(gòu)(也可能就是使用散列表)來保存信息。
當(dāng)程序需要為某個客戶端的請求創(chuàng)建一個session的時候,服務(wù)器首先檢查這個客戶端的請求里是否已包含了一個session標(biāo)識 - 稱為 session id,如果已包含一個session id則說明以前已經(jīng)為此客戶端創(chuàng)建過session,服務(wù)器就按照session id把這個 session檢索出來使用(如果檢索不到,可能會新建一個),如果客戶端請求不包含session id,則為此客戶端創(chuàng)建一個session并且生成一個與此session相關(guān)聯(lián)的session id,session id的值應(yīng)該是一個既不會重復(fù),又不容易被找到規(guī)律以仿造的字符串,這個 session id將被在本次響應(yīng)中返回給客戶端保存。
3.1.6 Session的實現(xiàn)方式
3.1.6.1 使用Cookie來實現(xiàn)
服務(wù)器給每個Session分配一個唯一的JSESSIONID,并通過Cookie發(fā)送給客戶端。
當(dāng)客戶端發(fā)起新的請求的時候,將在Cookie頭中攜帶這個JSESSIONID。這樣服務(wù)器能夠找到這個客戶端對應(yīng)的Session。
流程如下圖所示:
3.1.6.2 使用URL回顯來實現(xiàn)
URL回寫是指服務(wù)器在發(fā)送給瀏覽器頁面的所有鏈接中都攜帶JSESSIONID的參數(shù),這樣客戶端點擊任何一個鏈接都會把JSESSIONID帶會服務(wù)器。
如果直接在瀏覽器輸入服務(wù)端資源的url來請求該資源,那么Session是匹配不到的。
Tomcat對Session的實現(xiàn),是一開始同時使用Cookie和URL回寫機制,如果發(fā)現(xiàn)客戶端支持Cookie,就繼續(xù)使用Cookie,停止使用URL回寫。如果發(fā)現(xiàn)Cookie被禁用,就一直使用URL回寫。jsp開發(fā)處理到Session的時候,對頁面中的鏈接記得使用response.encodeURL() 。
3.1.3在J2EE項目中Session失效的幾種情況
1)Session超時:Session在指定時間內(nèi)失效,例如30分鐘,若在30分鐘內(nèi)沒有操作,則Session會失效,例如在web.xml中進行了如下設(shè)置:
30//單位:分鐘
2)使用session.invalidate()明確的去掉Session。
3.1.4與Cookie相關(guān)的HTTP擴展頭
1)Cookie:客戶端將服務(wù)器設(shè)置的Cookie返回到服務(wù)器;
2)Set-Cookie:服務(wù)器向客戶端設(shè)置Cookie;
3)Cookie2 (RFC2965)):客戶端指示服務(wù)器支持Cookie的版本;
4)Set-Cookie2 (RFC2965):服務(wù)器向客戶端設(shè)置Cookie。
3.1.5Cookie的流程
服務(wù)器在響應(yīng)消息中用Set-Cookie頭將Cookie的內(nèi)容回送給客戶端,客戶端在新的請求中將相同的內(nèi)容攜帶在Cookie頭中發(fā)送給服務(wù)器。從而實現(xiàn)會話的保持。
流程如下圖所示:
3.2 緩存的實現(xiàn)原理
3.2.1什么是Web緩存
WEB緩存(cache)位于Web服務(wù)器和客戶端之間。
緩存會根據(jù)請求保存輸出內(nèi)容的副本,例如html頁面,圖片,文件,當(dāng)下一個請求來到的時候:如果是相同的URL,緩存直接使用副本響應(yīng)訪問請求,而不是向源服務(wù)器再次發(fā)送請求。
HTTP協(xié)議定義了相關(guān)的消息頭來使WEB緩存盡可能好的工作。
3.2.2緩存的優(yōu)點
q 減少相應(yīng)延遲:因為請求從緩存服務(wù)器(離客戶端更近)而不是源服務(wù)器被相應(yīng),這個過程耗時更少,讓web服務(wù)器看上去相應(yīng)更快。
q 減少網(wǎng)絡(luò)帶寬消耗:當(dāng)副本被重用時會減低客戶端的帶寬消耗;客戶可以節(jié)省帶寬費用,控制帶寬的需求的增長并更易于管理。
3.2.3與緩存相關(guān)的HTTP擴展消息頭
q Expires:指示響應(yīng)內(nèi)容過期的時間,格林威治時間GMT
q Cache-Control:更細(xì)致的控制緩存的內(nèi)容
q Last-Modified:響應(yīng)中資源最后一次修改的時間
q ETag:響應(yīng)中資源的校驗值,在服務(wù)器上某個時段是唯一標(biāo)識的。
q Date:服務(wù)器的時間
q If-Modified-Since:客戶端存取的該資源最后一次修改的時間,同Last-Modified。
q If-None-Match:客戶端存取的該資源的檢驗值,同ETag。
3.2.4客戶端緩存生效的常見流程
服務(wù)器收到請求時,會在200OK中回送該資源的Last-Modified和ETag頭,客戶端將該資源保存在cache中,并記錄這兩個屬性。當(dāng)客戶端需要發(fā)送相同的請求時,會在請求中攜帶If-Modified-Since和If-None-Match兩個頭。兩個頭的值分別是響應(yīng)中Last-Modified和ETag頭的值。服務(wù)器通過這兩個頭判斷本地資源未發(fā)生變化,客戶端不需要重新下載,返回304響應(yīng)。常見流程如下圖所示:
3.2.5 Web緩存機制
HTTP/1.1中緩存的目的是為了在很多情況下減少發(fā)送請求,同時在許多情況下可以不需要發(fā)送完整響應(yīng)。前者減少了網(wǎng)絡(luò)回路的數(shù)量;HTTP利用一個“過期(expiration)”機制來為此目的。后者減少了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的帶寬;HTTP用“驗證(validation)”機制來為此目的。
HTTP定義了3種緩存機制:
1)Freshness:允許一個回應(yīng)消息可以在源服務(wù)器不被重新檢查,并且可以由服務(wù)器和客戶端來控制。例如,Expires回應(yīng)頭給了一個文檔不可用的時間。Cache-Control中的max-age標(biāo)識指明了緩存的最長時間;
2)Validation:用來檢查以一個緩存的回應(yīng)是否仍然可用。例如,如果一個回應(yīng)有一個Last-Modified回應(yīng)頭,緩存能夠使用If-Modified-Since來判斷是否已改變,以便判斷根據(jù)情況發(fā)送請求;
3)Invalidation: 在另一個請求通過緩存的時候,常常有一個副作用。例如,如果一個URL關(guān)聯(lián)到一個緩存回應(yīng),但是其后跟著POST、PUT和DELETE的請求的話,緩存就會過期。
3.3 斷點續(xù)傳和多線程下載的實現(xiàn)原理
q HTTP協(xié)議的GET方法,支持只請求某個資源的某一部分;
q 206 Partial Content 部分內(nèi)容響應(yīng);
q Range 請求的資源范圍;
q Content-Range 響應(yīng)的資源范圍;
q 在連接斷開重連時,客戶端只請求該資源未下載的部分,而不是重新請求整個資源,來實現(xiàn)斷點續(xù)傳。
分塊請求資源實例:
Eg1:Range: bytes=306302- :請求這個資源從306302個字節(jié)到末尾的部分;
Eg2:Content-Range: bytes 306302-604047/604048:響應(yīng)中指示攜帶的是該資源的第306302-604047的字節(jié),該資源共604048個字節(jié);
客戶端通過并發(fā)的請求相同資源的不同片段,來實現(xiàn)對某個資源的并發(fā)分塊下載。從而達到快速下載的目的。目前流行的FlashGet和迅雷基本都是這個原理。
多線程下載的原理:
q 下載工具開啟多個發(fā)出HTTP請求的線程;
q 每個http請求只請求資源文件的一部分:Content-Range: bytes 20000-40000/47000;
q 合并每個線程下載的文件。
3.4 https通信過程
3.4.1什么是https
HTTPS(全稱:Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer),是以安全為目標(biāo)的HTTP通道,簡單講是HTTP的安全版。即HTTP下加入SSL層,HTTPS的安全基礎(chǔ)是SSL,因此加密的詳細(xì)內(nèi)容請看SSL。
見下圖:
https所用的端口號是443。
3.4.2 https的實現(xiàn)原理
有兩種基本的加解密算法類型:
1)對稱加密:密鑰只有一個,加密解密為同一個密碼,且加解密速度快,典型的對稱加密算法有DES、AES等;
2)非對稱加密:密鑰成對出現(xiàn)(且根據(jù)公鑰無法推知私鑰,根據(jù)私鑰也無法推知公鑰),加密解密使用不同密鑰(公鑰加密需要私鑰解密,私鑰加密需要公鑰解密),相對對稱加密速度較慢,典型的非對稱加密算法有RSA、DSA等。
下面看一下https的通信過程:
https通信的優(yōu)點:
1)客戶端產(chǎn)生的密鑰只有客戶端和服務(wù)器端能得到;
2)加密的數(shù)據(jù)只有客戶端和服務(wù)器端才能得到明文;
3)客戶端到服務(wù)端的通信是安全的。
3.5 http代理
3.5.1 http代理服務(wù)器
代理服務(wù)器英文全稱是Proxy Server,其功能就是代理網(wǎng)絡(luò)用戶去取得網(wǎng)絡(luò)信息。形象的說:它是網(wǎng)絡(luò)信息的中轉(zhuǎn)站。
代理服務(wù)器是介于瀏覽器和Web服務(wù)器之間的一臺服務(wù)器,有了它之后,瀏覽器不是直接到Web服務(wù)器去取回網(wǎng)頁而是向代理服務(wù)器發(fā)出請求,Request信號會先送到代理服務(wù)器,由代理服務(wù)器來取回瀏覽器所需要的信息并傳送給你的瀏覽器。
而且,大部分代理服務(wù)器都具有緩沖的功能,就好象一個大的Cache,它有很大的存儲空間,它不斷將新取得數(shù)據(jù)儲存到它本機的存儲器上,如果瀏覽器所請求的數(shù)據(jù)在它本機的存儲器上已經(jīng)存在而且是最新的,那么它就不重新從Web服務(wù)器取數(shù)據(jù),而直接將存儲器上的數(shù)據(jù)傳送給用戶的瀏覽器,這樣就能顯著提高瀏覽速度和效率。
更重要的是:Proxy Server(代理服務(wù)器)是Internet鏈路級網(wǎng)關(guān)所提供的一種重要的安全功能,它的工作主要在開放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)模型的對話層。
3.5.2 http代理服務(wù)器的主要功能
主要功能如下:
1)突破自身IP訪問限制,訪問國外站點。如:教育網(wǎng)、169網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)用戶可以通過代理訪問國外網(wǎng)站;
2)訪問一些單位或團體內(nèi)部資源,如某大學(xué)FTP(前提是該代理地址在該資源的允許訪問范圍之內(nèi)),使用教育網(wǎng)內(nèi)地址段免費代理服務(wù)器,就可以用于對教育 網(wǎng)開放的各類FTP下載上傳,以及各類資料查詢共享等服務(wù);
3)突破中國電信的IP封鎖:中國電信用戶有很多網(wǎng)站是被限制訪問的,這種限制是人為的,不同Serve對地址的封鎖是不同的。所以不能訪問時可以換一個國 外的代理服務(wù)器試試;
4)提高訪問速度:通常代理服務(wù)器都設(shè)置一個較大的硬盤緩沖區(qū),當(dāng)有外界的信息通過時,同時也將其保存到緩沖區(qū)中,當(dāng)其他用戶再訪問相同的信息時, 則直接由緩沖區(qū)中取出信息,傳給用戶,以提高訪問速度;
5)隱藏真實IP:上網(wǎng)者也可以通過這種方法隱藏自己的IP,免受攻擊。
3.5.3 http代理圖示
http代理的圖示見下圖:
對于客戶端瀏覽器而言,http代理服務(wù)器相當(dāng)于服務(wù)器。
而對于Web服務(wù)器而言,http代理服務(wù)器又擔(dān)當(dāng)了客戶端的角色。
3.6 虛擬主機的實現(xiàn)
3.6.1什么是虛擬主機
虛擬主機:是在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上劃分出一定的磁盤空間供用戶放置站點、應(yīng)用組件等,提供必要的站點功能與數(shù)據(jù)存放、傳輸功能。
所謂虛擬主機,也叫“網(wǎng)站空間”就是把一臺運行在互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)器劃分成多個“虛擬”的服務(wù)器,每一個虛擬主機都具有獨立的域名和完整的Internet服務(wù)器(支持WWW、FTP、E-mail等)功能。一臺服務(wù)器上的不同虛擬主機是各自獨立的,并由用戶自行管理。但一臺服務(wù)器主機只能夠支持一定數(shù)量的虛擬主機,當(dāng)超過這個數(shù)量時,用戶將會感到性能急劇下降。
3.6.2虛擬主機的實現(xiàn)原理
虛擬主機是用同一個WEB服務(wù)器,為不同域名網(wǎng)站提供服務(wù)的技術(shù)。Apache、Tomcat等均可通過配置實現(xiàn)這個功能。
相關(guān)的HTTP消息頭:Host。
例如:Host: www.baidu.com
客戶端發(fā)送HTTP請求的時候,會攜帶Host頭,Host頭記錄的是客戶端輸入的域名。這樣服務(wù)器可以根據(jù)Host頭確認(rèn)客戶要訪問的是哪一個域名。