HTTP协议详细介绍

什么是HTTP？

HTTP（Hyper Text Transfer Protocol，超文本传输协议）是一个用于传输超媒体文档（例如HTML文件）的应用层协议。它是Web的基础，也是互联网的基础协议之一。

HTTP协议通常使用TCP作为其传输协议，它是一种无状态协议，这意味着每个请求都是独立的，服务器不会存储任何与请求相关的信息。这为Web应用程序的开发提供了很大的灵活性和安全性。

HTTP请求和响应

HTTP使用请求-响应模型。客户端发送一个HTTP请求，服务器将返回一个HTTP响应。

HTTP请求包括以下几个部分：

• 请求行：描述请求类型，URL和协议版本。
• 请求头：包括请求的元数据，例如Accept、Cookie、User-Agent等。
• 空行：请求头和请求体之间需要添加一个空行。
• 请求体：POST请求会包含一个请求体，GET请求没有请求体。

HTTP响应包括以下几个部分：

• 状态行：描述了响应的状态代码、状态描述和协议版本。
• 响应头：包含响应的元数据，例如Content-Type、Content-Length、Date等。
• 空行：响应头和响应体之间需要添加一个空行。
• 响应体：服务器返回给客户端的实际内容。

以下是一个请求和响应的示例：

请求：

GET /hello.txt HTTP/1.1
Host: www.example.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64; rv:47.0) Gecko/20100101 Firefox/47.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8

响应：

HTTP/1.1 200 OK
Date: Sat, 23 Jul 2016 01:00:05 GMT
Content-Type: text/plain
Content-Length: 12

Hello World!

HTTP方法

HTTP定义了几种请求方法，每种方法对应不同的行为。以下是常用的HTTP方法：

• GET：从服务器获取一份资源的表示。
• POST：将数据提交给服务器进行处理。
• PUT：上传资源到服务器，覆盖现有资源。
• DELETE：从服务器删除一份资源。
• HEAD：跟GET方法类似，但是服务器只返回头部信息，不返回实际内容。
• OPTIONS：查询服务器支持的方法。
• TRACE：回显服务器收到的请求。

以下是一个使用POST方法提交表单的示例：

请求：

POST /submit-form HTTP/1.1
Host: www.example.com
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 25

name=John&age=30&email=[e-mail]

响应：

HTTP/1.1 200 OK
Date: Sat, 23 Jul 2016 01:00:05 GMT
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Content-Length: 42

The form has been submitted successfully.

HTTP状态码

服务器向客户端返回一个三位数字的状态码，用于描述请求的处理情况。以下是常见的HTTP状态码：

• 200 OK：请求成功。
• 301 Moved Permanently：请求的资源已经永久移动到新位置。
• 401 Unauthorized：未授权，需要身份验证。
• 403 Forbidden：禁止访问。
• 404 Not Found：资源不存在。
• 500 Internal Server Error：服务器遇到了一个错误。

以下是一个返回404状态码的示例：

请求：

GET /nonexist.html HTTP/1.1
Host: www.example.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64; rv:47.0) Gecko/20100101 Firefox/47.0

响应：

HTTP/1.1 404 Not Found
Date: Sat, 23 Jul 2016 01:00:05 GMT
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Content-Length: 40

The requested resource was not found.

HTTP头部

HTTP头部包含了各种元数据信息，例如请求的参数、请求头、响应状态码、响应头等。以下是HTTP头部的一些常见字段：

• User-Agent：发送请求的客户端程序的名称和版本号。
• Accept：浏览器支持的MIME类型列表。
• Cookie：包含客户端发来的cookie信息。
• Content-Type：请求或响应正文的类型。
• Content-Length：请求或响应正文的长度。
• Last-Modified：资源最后修改的日期和时间。

以下是一个含有头部的请求和响应的示例：

请求：

GET /hello.txt HTTP/1.1
Host: www.example.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64; rv:47.0) Gecko/20100101 Firefox/47.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8

响应：

HTTP/1.1 200 OK
Date: Sat, 23 Jul 2016 01:00:05 GMT
Content-Type: text/plain
Content-Length: 12

Hello World!

HTTP会话

HTTP是无状态协议，这意味着每个请求和响应都是独立的，服务器不会存储关于客户端的任何信息。为了维护会话状态，Web应用程序通常使用cookie或URL重写来识别不同会话和客户端之间的交互。

以下是一个使用cookie来维护会话状态的示例：

请求：

GET /login HTTP/1.1
Host: www.example.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64; rv:47.0) Gecko/20100101 Firefox/47.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8

响应：

HTTP/1.1 200 OK
Set-Cookie: session_token=abc1234; Path=/
Date: Sat, 23 Jul 2016 01:00:05 GMT
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Content-Length: 234

Please enter your username and password.

请求：

POST /login HTTP/1.1
Host: www.example.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64; rv:47.0) Gecko/20100101 Firefox/47.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Cookie: session_token=abc1234
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 29

username=johndoe&password=secret

响应：

HTTP/1.1 302 Found
Set-Cookie: session_token=def5678; Path=/
Location: /dashboard
Date: Sat, 23 Jul 2016 01:00:05 GMT
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Content-Length: 0

HTTP安全

HTTP本身是不安全的协议，在传输过程中可能会被窃听、篡改和重放攻击。为了保证HTTP的安全性，可以使用以下三种方式：

• HTTPS：使用SSL/TLS协议加密HTTP通信。
• 基本认证：使用用户名和密码进行身份验证。
• 摘要认证：使用哈希摘要进行身份验证。

以下是一个采用HTTPS协议的示例：

请求：

GET https://www.example.com HTTP/1.1
Host: www.example.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64; rv:47.0) Gecko/20100101 Firefox/47.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8

响应：

HTTP/1.1 200 OK
Date: Sat, 23 Jul 2016 01:00:05 GMT
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Content-Length: 234

Hello World!

总结

HTTP是Web的基础，也是互联网的一种基础协议，它定义了请求和响应格式、方法、状态码和头部等各种元数据信息。HTTP的无状态使得它具有很高的灵活性和安全性，但也是它的缺陷所在。通过使用会话管理、HTTPS协议和身份验证等方式可以增加HTTP的安全性和实用性。