HTTP协议漫谈

简介

   园子里已经有不少介绍HTTP的的好文章。对HTTP的一些细节介绍的比较好，所以本篇文章不会对HTTP的细节进行深究，而是从够高和更结构化的角度将HTTP协议的元素进行分类讲解。

HTTP的定义和历史

    在一个网络中。传输数据需要面临三个问题：

    1.客户端如何知道所求内容的位置?

    2.当客户端知道所求内容的位置后，如何获取所求内容?

    3.所求内容以何种形式组织以便被客户端所识别?

     对于WEB来说，回答上面三种问题分别采用三种不同的技术，分别为：统一资源定位符(URIs)，超文本传输协议(HTTP)和超文本标记语言(HTML)。对于大多数WEB开发人员来说URI和HTML都是非常的熟悉。而HTTP协议在很多WEB技术中都被封装的过多使得HTTP反而最不被熟悉。

    HTTP作为一种传输协议，也是像HTML一样随着时间不断演进的，目前流行的HTTP1. 1 是HTTP协议的第三个版本。

HTTP 0.9

    HTTP 0. 9 作为HTTP协议的第一个版本。是非常弱的。请求(Request)只有一行，比如：

GET www.cnblogs.com

    从如此简单的请求体，没有POST方法，没有HTTP 头可以看出，那个时代的HTTP客户端只能接收一种类型：纯文本。并且，如果得不到所求的信息，也没有404500 等错误出现。

    虽然HTTP 0. 9 看起来如此弱，但已经能满足那个时代的需求了。

HTTP 1.0

    随着 1996 年后，WEB程序的需求，HTTP 0. 9 已经不能满足需求。HTTP1. 0 最大的改变是引入了POST方法，使得客户端通过HTML表单向服务器发送数据成为可能，这也是WEB应用程序的一个基础。另一个巨大的改变是引入了HTTP头，使得HTTP不仅能返回错误代码，并且HTTP协议所传输的内容不仅限于纯文本，还可以是图片，动画等一系列格式。

    除此之外，还允许保持连接，既一次TCP连接后，可以多次通信，虽然HTTP1.0 默认是传输一次数据后就关闭。

HTTP 1.1

   2000 年 5 月，HTTP1. 1 确立。HTTP1. 1 并不像HTTP1. 0 对于HTTP0. 9 那样的革命性。但是也有很多增强。

    首先，增加了Host头，比如访问我的博客：

 GET /Careyson HTTP/1.1 
 Host： www.cnblogs.com

    Get后面仅仅需要相对路径即可。这看起来虽然仅仅类似语法糖的感觉，但实际上，这个提升使得在Web上的一台主机可以存在多个域。否则多个域名指向同一个IP会产生混淆。

    此外，还引入了Range头，使得客户端通过HTTP下载时只下载内容的一部分，这使得多线程下载也成为可能。

    还有值得一提的是HTTP1.1 默认连接是一直保持的，这个概念我会在下文中具体阐述。

HTTP的网络层次

    在Internet中所有的传输都是通过TCP/IP进行的。HTTP协议作为TCP/IP模型中应用层的协议也不例外。HTTP在网络中的层次如图 1 所示。

     图1.HTTP在TCP/IP中的层次

    可以看出，HTTP是基于传输层的TCP协议，而TCP是一个端到端的面向连接的协议。所谓的端到端可以理解为进程到进程之间的通信。所以HTTP在开始传输之前，首先需要建立TCP连接，而TCP连接的过程需要所谓的“三次握手”。概念如图 2 所示。

    图2.TCP连接的三次握手

   在TCP三次握手之后，建立了TCP连接，此时HTTP就可以进行传输了。一个重要的概念是面向连接，既HTTP在传输完成之间并不断开TCP连接。在HTTP1. 1 中(通过Connection头设置)这是默认行为。所谓的HTTP传输完成我们通过一个具体的例子来看。

    比如访问我的博客，使用Fiddler来截取对应的请求和响应。如图 3 所示。

图3.用fiddler抓取请求和相应

    可以看出，虽然仅仅访问了我的博客，但锁获取的不仅仅是一个HTML而已，而是浏览器对HTML解析的过程中，如果发现需要获取的内容，会再次发起HTTP请求去服务器获取，比如图 2 中的那个common2.css。这上面 19 个HTTP请求，只依靠一个TCP连接就够了，这就是所谓的持久连接。也是所谓的一次HTTP请求完成。

HTTP请求(HTTP Request)

    所谓的HTTP请求，也就是Web客户端向Web服务器发送信息，这个信息由如下三部分组成：

    1.请求行

    2.HTTP头

    3.内容

    一个典型的请求行比如：

GET www.cnblogs.com HTTP/1.1

    请求行写法是固定的，由三部分组成，第一部分是请求方法，第二部分是请求网址，第三部分是HTTP版本。

    第二部分HTTP头在HTTP请求可以是 3 种HTTP头：1.请求头(request header)  2.普通头(general header)  3.实体头(entity header)

    通常来说，由于Get请求往往不包含内容实体，因此也不会有实体头。

    第三部分内容只在POST请求中存在，因为GET请求并不包含任何实体。

    我们截取一个具体的Post请求来看这三部分，我在一个普通的aspx页面放一个BUTTON，当提交后会产生一个Post请求，如图 4 所示。

    图4.HTTP请求由三部分组成