1.2 HTTP

HTTP是一個(gè)應(yīng)用層協(xié)議，主要用于實(shí)現(xiàn)萬(wàn)維網(wǎng)上的各種連接，它使用傳輸控制協(xié)議（TCP, Transmission Control Protocol）連接進(jìn)行可靠的數(shù)據(jù)傳送。本節(jié)將對(duì)HTTP進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，使讀者理解Web開(kāi)發(fā)所要解決的基本問(wèn)題。

【提出問(wèn)題】

怎樣標(biāo)識(shí)分布在整個(gè)因特網(wǎng)上的資源？客戶端發(fā)出的請(qǐng)求包含哪些信息？服務(wù)器又會(huì)返回什么響應(yīng)信息？

【知識(shí)儲(chǔ)備】

1.2.1 HTTP概述

超文本傳輸協(xié)議（HTTP,Hyper Text Transfer Protocol）定義了瀏覽器向服務(wù)器請(qǐng)求文檔、服務(wù)器將文檔傳送給瀏覽器的通信規(guī)則。HTTP 允許將超文本標(biāo)記語(yǔ)言（HTML,Hyper Text Markup Language）文檔從服務(wù)器端傳送到客戶端，是萬(wàn)維網(wǎng)上能夠可靠地交換文件（包括文本、聲音、圖像等各種多媒體文件）的重要基礎(chǔ)。

HTTP主要由請(qǐng)求和響應(yīng)構(gòu)成，如圖1-2所示。客戶端在和服務(wù)器建立連接后可以發(fā)起請(qǐng)求，請(qǐng)求通常會(huì)包含請(qǐng)求方式和資源路徑，每種請(qǐng)求方式都規(guī)定了客戶端與服務(wù)器聯(lián)系的具體形式。服務(wù)器接收到請(qǐng)求后會(huì)做出響應(yīng)，可以根據(jù)請(qǐng)求找到相應(yīng)的資源進(jìn)行處理：若為靜態(tài)資源，則直接將資源的內(nèi)容發(fā)送給客戶端；若為動(dòng)態(tài)內(nèi)容和程序，則進(jìn)行執(zhí)行，把處理后的結(jié)果以HTML的形式發(fā)送給客戶端。

本書(shū)中使用的是HTTP 1.1版本。

HTTP的請(qǐng)求/響應(yīng)過(guò)程如圖1-3所示。

（1）客戶端連接到Web服務(wù)器

一個(gè)HTTP客戶端通常是網(wǎng)頁(yè)瀏覽器，可以與Web服務(wù)器的HTTP端口（默認(rèn)為80）建立一個(gè)TCP連接。

（2）通過(guò)建立起的連接向服務(wù)器發(fā)送HTTP請(qǐng)求

通過(guò)TCP連接，客戶端向Web服務(wù)器發(fā)送一個(gè)文本的請(qǐng)求報(bào)文，請(qǐng)求獲取某個(gè)Web頁(yè)面。

（3）服務(wù)器接收請(qǐng)求并返回HTTP響應(yīng)

Web服務(wù)器解析請(qǐng)求，定位請(qǐng)求資源，將資源復(fù)本通過(guò)該連接發(fā)送給客戶端。

（4）客戶端解析HTML內(nèi)容

客戶端解析返回的響應(yīng)報(bào)文。首先解析狀態(tài)行，通過(guò)狀態(tài)碼查看請(qǐng)求是否成功。然后解析響應(yīng)消息頭，響應(yīng)消息頭包含服務(wù)器名稱、頁(yè)面資源的內(nèi)容長(zhǎng)度等信息。最后讀取響應(yīng)數(shù)據(jù)，根據(jù)HTML的語(yǔ)法對(duì)其進(jìn)行格式化，在瀏覽器窗口中顯示資源頁(yè)面。

（5）釋放TCP連接，通信的雙方斷開(kāi)所建立的連接

在傳輸若干個(gè)請(qǐng)求/響應(yīng)后，當(dāng)客戶端發(fā)出關(guān)閉連接的請(qǐng)求時(shí)，TCP連接關(guān)閉。

1.2.2 URL格式

如何根據(jù)客戶端的請(qǐng)求找到對(duì)應(yīng)的資源或程序？這是服務(wù)器開(kāi)發(fā)首先要解決的問(wèn)題。在萬(wàn)維網(wǎng)上，每一個(gè)資源都有統(tǒng)一且唯一的地址，即我們常說(shuō)的網(wǎng)頁(yè)地址，這個(gè)地址就是統(tǒng)一資源定位符（URL,Uniform Resource Locator）。

URL主要由3個(gè)部分組成：資源類型、存放資源的主機(jī)域名和資源存放路徑，如圖1-4所示。

URL的語(yǔ)法格式如下。

schema://host[:port#]/path/.../[?query-string][#anchor]

（1）schema：指定使用的協(xié)議，如HTTP、HTTPS、FTP。

（2）host：服務(wù)器的lP地址或者域名，如www.ptpress.com.cn。

（3）port：與服務(wù)器通信的端口，如果省略 port，則使用協(xié)議的默認(rèn)端口。例如，HTTP 默認(rèn)的端口號(hào)是80，如果使用了其他的端口，則必須指明。

（4）path：訪問(wèn)資源的路徑，是由0、1或由多個(gè)“/”符號(hào)隔開(kāi)的字符串組成，一般用來(lái)表示主機(jī)上的一個(gè)目錄或文件地址。如果省略path，則文檔必須位于網(wǎng)站的根目錄中。

（5）query-string（查詢字符串）：可選，是發(fā)送給HTTP服務(wù)器的數(shù)據(jù)，用于給動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)傳遞參數(shù)。

（6）anchor（錨）：頁(yè)內(nèi)顯示的錨點(diǎn)。例如，如果一個(gè)網(wǎng)頁(yè)中有多個(gè)名詞解釋，可使用 anchor直接定位到某一名詞解釋。

下面是一個(gè)完整的URL地址示例。

https://www.ptpress.com.cn/shopping/index

1.2.3 HTTP報(bào)文格式

HTTP報(bào)文是客戶端和服務(wù)器相互通信時(shí)發(fā)送的數(shù)據(jù)塊。

HTTP報(bào)文有兩類。

（1）請(qǐng)求報(bào)文：從客戶端向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求的報(bào)文。

（2）響應(yīng)報(bào)文：從服務(wù)器向客戶端回答請(qǐng)求的報(bào)文。

下面通過(guò)圖1-5來(lái)了解客戶端和服務(wù)器在相互通信時(shí)對(duì)HTTP報(bào)文的處理過(guò)程。

首先客戶端向服務(wù)器發(fā)送 HTTP 請(qǐng)求報(bào)文，請(qǐng)求報(bào)文（第一部分）的第一行說(shuō)明了請(qǐng)求方式（GET）、使用的通信協(xié)議（HTTP）和版本號(hào)（1.1），這是HTTP請(qǐng)求行。其余部分采用鍵/值對(duì)的形式發(fā)送，包含了URL等信息，我們稱之為請(qǐng)求頭。

服務(wù)器在接收到信息后，根據(jù)URL找到圖片文件，并將其發(fā)送給客戶端。HTTP響應(yīng)報(bào)文（第二部分）的第一行說(shuō)明了采用的是協(xié)議HTTP、版本號(hào)為1.1;“200 OK”表示本次請(qǐng)求正常處理，這是 HTTP 響應(yīng)狀態(tài)行；其余部分稱為響應(yīng)頭，服務(wù)器可以在這部分向客戶端傳遞附加信息，例如，Content-Type用來(lái)說(shuō)明資源的類型，Content-Length用來(lái)指明資源的長(zhǎng)度。

第三部分內(nèi)容是響應(yīng)體，這里服務(wù)器向客戶端響應(yīng)的是一張圖片。客戶端在接收到響應(yīng)報(bào)文后，將響應(yīng)體的內(nèi)容呈現(xiàn)給用戶。

通過(guò)以上過(guò)程的描述可以發(fā)現(xiàn)，HTTP請(qǐng)求報(bào)文主要由請(qǐng)求行、請(qǐng)求頭和請(qǐng)求體組成，如圖1-6所示。

（1）請(qǐng)求行。位于請(qǐng)求報(bào)文的第一行，對(duì)報(bào)文進(jìn)行描述，由請(qǐng)求方法、資源路徑和協(xié)議版本組成。請(qǐng)求方法包括GET、POST等，它告訴服務(wù)器要執(zhí)行怎樣的操作。資源路徑是指服務(wù)器根目錄下的相對(duì)目錄。

（2）請(qǐng)求頭。由鍵/值對(duì)組成，每行一對(duì)，鍵和值用冒號(hào)“:”（英文）分隔，可以有多行鍵/值對(duì)，也可以不使用。請(qǐng)求頭用于向服務(wù)器傳遞附加信息，如請(qǐng)求正文的長(zhǎng)度、瀏覽器的類型等。

（3）請(qǐng)求體。包含請(qǐng)求數(shù)據(jù)。若采用GET方式，則沒(méi)有請(qǐng)求體；若采用POST方式，則包含請(qǐng)求體。POST方式常用于需要客戶填寫(xiě)表單的場(chǎng)合，用戶數(shù)據(jù)將作為請(qǐng)求體發(fā)送給服務(wù)器。

HTTP響應(yīng)報(bào)文主要由狀態(tài)行、響應(yīng)頭和響應(yīng)體組成。

（1）狀態(tài)行。位于響應(yīng)報(bào)文的第一行，由 HTTP 版本號(hào)、狀態(tài)碼和狀態(tài)消息組成。狀態(tài)碼反映了服務(wù)器對(duì)客戶端請(qǐng)求的響應(yīng)狀態(tài)，可以表示請(qǐng)求是否被理解、滿足。狀態(tài)碼由3位數(shù)字組成，其中首位數(shù)字規(guī)定了響應(yīng)狀態(tài)的類別。表1-1列舉了5種響應(yīng)狀態(tài)的類別及狀態(tài)碼首位取值規(guī)則。

其中比較常見(jiàn)的幾個(gè)狀態(tài)碼的含義如下。

① 200（成功）：表示客戶端的請(qǐng)求成功，請(qǐng)求所希望的響應(yīng)頭、數(shù)據(jù)體將在本響應(yīng)消息中返回。

② 301（永久移動(dòng)）：指出請(qǐng)求的資源已經(jīng)被移動(dòng)到新的URL，響應(yīng)信息會(huì)包含新的URL，客戶端會(huì)自動(dòng)定向到新的URL。

③ 404（找不到）：服務(wù)器無(wú)法找到客戶端請(qǐng)求的資源。

④ 500（服務(wù)器內(nèi)部錯(cuò)誤）：服務(wù)器遇到錯(cuò)誤，無(wú)法處理請(qǐng)求。

（2）響應(yīng)頭。與請(qǐng)求頭類似，是一個(gè)鍵/值對(duì)的列表，為響應(yīng)報(bào)文添加一些附加信息。例如，被請(qǐng)求資源需要的認(rèn)證方式、頁(yè)面資源的最后修改時(shí)間等。

（3）響應(yīng)體。服務(wù)器返回給客戶端的文件、數(shù)據(jù)等。如果客戶端請(qǐng)求的是網(wǎng)頁(yè)，那么響應(yīng)體就是HTML代碼。

1.2.4 HTTP請(qǐng)求方法

HTTP請(qǐng)求方法規(guī)定了客戶端操作服務(wù)器資源的方式，這有點(diǎn)兒像快遞系統(tǒng)，如果要給遠(yuǎn)方的朋友送個(gè)禮物，我們可以選擇順豐、中通、郵政特快專遞或者其他快遞服務(wù)來(lái)完成這個(gè)工作。

1．常見(jiàn)的請(qǐng)求方法

HTTP發(fā)送請(qǐng)求時(shí)同樣可以選擇不同的請(qǐng)求方法，目前HTTP 1.1版本支持8種請(qǐng)求方法，如表1-2所示。

（1）GET方法

GET 方法是最常用的請(qǐng)求方法，通常用于請(qǐng)求服務(wù)器發(fā)送某個(gè)資源。當(dāng)用戶在瀏覽器地址欄中直接輸入某個(gè)URL或單擊網(wǎng)頁(yè)上的一個(gè)超鏈接時(shí)，瀏覽器將采用GET方法發(fā)送請(qǐng)求。

GET 請(qǐng)求方法的特點(diǎn)是沒(méi)有請(qǐng)求體。用戶的請(qǐng)求參數(shù)將通過(guò) URL 查詢字符串進(jìn)行傳遞。例如，在網(wǎng)頁(yè) https://www.ptpress.com.cn/的搜索欄中輸入“愛(ài)國(guó)”，然后進(jìn)行搜索，彈出頁(yè)面的URL如下。

https://www.ptpress.com.cn/search?keyword=愛(ài)國(guó)&jc=

該地址中“?”后面的內(nèi)容是參數(shù)信息，是由參數(shù)名和參數(shù)值組成的，中間使用“=”連接。如果有多個(gè)參數(shù)，那么參數(shù)之間使用“&”分隔。

（2）POST方法

POST 方法最初是用來(lái)向服務(wù)器輸入數(shù)據(jù)的，通常用來(lái)向指定資源提交數(shù)據(jù)以處理請(qǐng)求，如提交表單數(shù)據(jù)、上傳文件等。數(shù)據(jù)被包含在請(qǐng)求體中。POST 請(qǐng)求方法可能會(huì)導(dǎo)致新的資源的建立和/或已有資源的修改。

下面通過(guò)圖1-7描述的某次用戶登錄操作來(lái)進(jìn)一步了解POST請(qǐng)求過(guò)程。

首先通過(guò)Form表單輸入用戶名和密碼，然后單擊“提交”按鈕，向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求，輸入的數(shù)據(jù)就會(huì)通過(guò)請(qǐng)求體的內(nèi)容發(fā)送到服務(wù)器。在請(qǐng)求頭中，Content-Type指定了請(qǐng)求體的內(nèi)容為Form表單，同時(shí)將Form表單中的信息（un=admin&pw=123）封裝在請(qǐng)求體中。這樣服務(wù)器就可以獲取該請(qǐng)求，并進(jìn)行相應(yīng)的處理，最后將處理后的結(jié)果以HTML的形式回送給瀏覽器。

一般來(lái)說(shuō)，我們會(huì)使用GET方法來(lái)完成單純的數(shù)據(jù)獲取，而涉及提交數(shù)據(jù)方面的請(qǐng)求都使用POST方法來(lái)完成，因?yàn)镻OST方法傳遞的參數(shù)是隱藏在請(qǐng)求體中發(fā)送的，用戶是看不到的，而GET方法的參數(shù)信息都會(huì)在URL欄明文顯示。

（3）HEAD方法

HEAD方法與GET方法類似，但服務(wù)器在響應(yīng)中只返回響應(yīng)頭信息，不會(huì)返回響應(yīng)體內(nèi)容，如圖1-8所示。這就允許客戶端在未獲取實(shí)際資源的情況下通過(guò)對(duì)響應(yīng)頭信息進(jìn)行檢查，從而判斷該請(qǐng)求資源的狀態(tài)。也就是說(shuō)，使用HEAD方法，可以在不獲取資源的前提下，通過(guò)查看響應(yīng)中的狀態(tài)碼來(lái)檢查資源是否存在，或測(cè)試資源是否被修改。通常，該方法在Web應(yīng)用開(kāi)發(fā)中使用較少。

（4）PUT方法

與GET 方法從服務(wù)器讀取文檔相反，PUT 方法會(huì)向服務(wù)器寫(xiě)入文檔，從客戶端向服務(wù)器傳送的數(shù)據(jù)將取代指定的文檔的內(nèi)容。有些發(fā)布系統(tǒng)允許用戶創(chuàng)建Web頁(yè)面，并使用PUT方法直接將其安裝到服務(wù)器上。

（5）DELETE方法

DELETE方法的作用是通過(guò)URL刪除指定的資源，具體請(qǐng)求過(guò)程為：瀏覽器通過(guò)DELETE方法通知服務(wù)器刪除指定的資源，服務(wù)器接受請(qǐng)求后將文件刪除，然后對(duì)客戶端進(jìn)行響應(yīng)。但是一般情況下服務(wù)器不會(huì)執(zhí)行真正的刪除操作，而是為資源做一個(gè)刪除標(biāo)記。

（6）TRACE方法

客戶端發(fā)起的請(qǐng)求可能要穿過(guò)防火墻、代理、網(wǎng)關(guān)或其他一些應(yīng)用程序，每個(gè)中間節(jié)點(diǎn)都可能修改原始的HTTP請(qǐng)求。TRACE方法允許客戶端在請(qǐng)求最終發(fā)送給服務(wù)器時(shí)，查看它的變化，具體請(qǐng)求過(guò)程為：TRACE請(qǐng)求在目標(biāo)服務(wù)器端發(fā)起一個(gè)“回環(huán)”診斷，最后一站的服務(wù)器會(huì)彈回一條 TRACE 響應(yīng)，并在響應(yīng)主體中攜帶它收到的原始請(qǐng)求報(bào)文。這樣客戶端就可以查看在所有中間HTTP應(yīng)用程序組成的請(qǐng)求/響應(yīng)鏈上原始報(bào)文是否以及如何被毀壞或修改。

（7）OPTlONS方法

OPTlONS方法會(huì)請(qǐng)求Web服務(wù)器告知瀏覽器其所支持的請(qǐng)求方法。返回服務(wù)器針對(duì)特定資源所支持的HTTP請(qǐng)求方法，也可以使用“*”向服務(wù)器詢問(wèn)它所支持的可用于所有資源的HTTP請(qǐng)求方法。

（8）CONNECT方法

CONNECT方法是HTTP 1.1協(xié)議預(yù)留的方法，當(dāng)服務(wù)器為客戶端和另一臺(tái)遠(yuǎn)程服務(wù)器建立一條特殊的連接隧道時(shí)，Web服務(wù)器在中間充當(dāng)了代理的角色。CONNECT方法通常用于安全套接層（SSL,Secure Sockets Layer）加密服務(wù)器的連接與非加密的HTTP代理服務(wù)器的通信。

2．請(qǐng)求重定向

有時(shí)我們會(huì)遇到這樣一種情況，輸入網(wǎng)址訪問(wèn)一個(gè)網(wǎng)站，網(wǎng)頁(yè)在打開(kāi)的過(guò)程中URL自動(dòng)改變了，雖然最終仍然可以訪問(wèn)網(wǎng)站，但是地址欄中的地址已經(jīng)不是最初輸入的地址了，這種情況是發(fā)生了請(qǐng)求重定向，具體過(guò)程為：客戶端向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求，服務(wù)器接收該請(qǐng)求后返回包含需要重新訪問(wèn)的URL的響應(yīng)消息，客戶端再使用收到的新的URL發(fā)送第二次請(qǐng)求，最終訪問(wèn)到目標(biāo)資源。這個(gè)過(guò)程就好比我們找甲廣告公司設(shè)計(jì)名片，甲公司明確說(shuō)明他們不會(huì)設(shè)計(jì)，并向我們推薦乙公司，最終我們找到乙公司設(shè)計(jì)好了名片。所以我們會(huì)對(duì)外宣稱是乙公司設(shè)計(jì)的名片。

在請(qǐng)求重定向的過(guò)程中：

（1）客戶端發(fā)出了兩次請(qǐng)求；

（2）地址欄會(huì)發(fā)生改變；

（3）客戶端清楚服務(wù)器地址改變的事實(shí)。

請(qǐng)求重定向一般是同時(shí)使用響應(yīng)頭和狀態(tài)碼實(shí)現(xiàn)的。瀏覽器向服務(wù)器發(fā)送GET請(qǐng)求，服務(wù)器接收該請(qǐng)求后向?yàn)g覽器發(fā)送301代碼，同時(shí)通過(guò)響應(yīng)頭中的location指定下一次要跳轉(zhuǎn)的地址，瀏覽器接收到響應(yīng)后查看到狀態(tài)碼為301，知道需要進(jìn)一步細(xì)化請(qǐng)求，因此會(huì)向location 所指定的地址再一次發(fā)出請(qǐng)求，服務(wù)器繼續(xù)對(duì)該請(qǐng)求進(jìn)行處理，最終打開(kāi)所需頁(yè)面。

1.2.5 HTTP會(huì)話管理

回顧 HTTP 請(qǐng)求-響應(yīng)的過(guò)程可以發(fā)現(xiàn)，服務(wù)器會(huì)對(duì)客戶端的每次請(qǐng)求進(jìn)行響應(yīng)，但是并沒(méi)有保存過(guò)程中產(chǎn)生的請(qǐng)求、響應(yīng)數(shù)據(jù)，這意味著HTTP不會(huì)為了下次請(qǐng)求的需要而保存本次請(qǐng)求過(guò)程中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。這就帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題，當(dāng)有多個(gè)用戶同時(shí)訪問(wèn)服務(wù)器時(shí)，服務(wù)器如何區(qū)分他們呢？例如，用戶甲和用戶乙同時(shí)瀏覽一個(gè)購(gòu)物網(wǎng)站，用戶甲想要購(gòu)買一箱牛奶，用戶乙想要購(gòu)買一部手機(jī)，當(dāng)他們進(jìn)行商品結(jié)算時(shí)，服務(wù)器需要知道發(fā)起請(qǐng)求的用戶的身份才能區(qū)分他們分別購(gòu)買的是哪件商品。

為了識(shí)別不同的用戶及為同一個(gè)用戶提供持久的服務(wù)，服務(wù)器通常需要對(duì)用戶的狀態(tài)進(jìn)行跟蹤，這就需要用到會(huì)話技術(shù)。以日常生活中打電話為例，從撥通電話開(kāi)始到掛斷電話之間發(fā)生的一連串的你問(wèn)我答的完整過(guò)程就是一次會(huì)話。再比如，王女士去某商場(chǎng)購(gòu)物，從她進(jìn)入商場(chǎng)開(kāi)始，其間可能有過(guò)咨詢商品詳細(xì)信息、試衣服、將某商品買下來(lái)等多種行為，直到最后王女士走出商場(chǎng)為止，這一過(guò)程也可以稱為一次會(huì)話。

在Web開(kāi)發(fā)中，會(huì)話是指客戶端和服務(wù)器在一段時(shí)間內(nèi)發(fā)生的一系列請(qǐng)求和響應(yīng)過(guò)程。例如，某用戶登錄一個(gè)論壇并發(fā)帖的整個(gè)過(guò)程、某用戶在一個(gè)電子商務(wù)網(wǎng)站購(gòu)物的完整過(guò)程，都是一個(gè)會(huì)話。

在會(huì)話技術(shù)中，主要使用Cookie和Session對(duì)象保存會(huì)話數(shù)據(jù)。Cookie對(duì)象將會(huì)話數(shù)據(jù)保存在客戶端，這些會(huì)話數(shù)據(jù)用于服務(wù)器識(shí)別用戶身份。Session對(duì)象將會(huì)話數(shù)據(jù)保存在服務(wù)器端，以在服務(wù)器上記錄與用戶對(duì)應(yīng)的信息。

Cookie對(duì)象保存會(huì)話數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)機(jī)制如圖 1-9 所示。當(dāng)客戶端第一次向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求時(shí)，服務(wù)器發(fā)現(xiàn)用戶沒(méi)有帶來(lái)用于會(huì)話的Cookie，響應(yīng)時(shí)就會(huì)在HTTP響應(yīng)頭中增加字段Set-cookie，其中包含信息，如id=“34294”?？蛻舳藭?huì)把Cookie保存到本地，當(dāng)用戶再次向該服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求時(shí)，瀏覽器就會(huì)在請(qǐng)求頭中將Cookie信息一同發(fā)送給服務(wù)器，如id=“34294”。通過(guò)這種方式，服務(wù)器就可以識(shí)別用戶的身份，跟蹤用戶在該網(wǎng)站上的活動(dòng)，并為該用戶提供持久的服務(wù)。

【梳理回顧】

本節(jié)介紹了HTTP的主要內(nèi)容和Web開(kāi)發(fā)需要解決的基本問(wèn)題，其中HTTP報(bào)文格式、請(qǐng)求方法是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)。