【Linux网络】HTTP

发布于：2025-05-12 ⋅ 阅读:(17) ⋅ 点赞:(0)

应用层协议 HTTP

前置知识

  • 我们上网的所有行为都是在做IO，（我的数据给别人，别人的数据给我）
  • 图片。视频，音频，文本等等，都是资源
  • 答复前需要先确认我要的资源在哪台服务器上（网络IP），在确定资源在什么路径上（服务器资源路径）

HTTP 协议

虽然我们说，应用层协议是我们程序猿自己定的。但实际上，已经有大佬们定义了一些现成的，又非常好用的应用层协议，供我们直接参考使用。HTTP（超文本传输协议）就是其中之一。

在互联网世界中，HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）是一个至关重要的协议。它定义了客户端（如浏览器）与服务器之间如何通信，以交换或传输超文本（如HTML文档）。

HTTP协议是客户端与服务器之间通信的基础。客户端通过HTTP协议向服务器发送请求，服务器收到请求后处理并返回响应。HTTP协议是一个无连接、无状态的协议，即每次请求都需要建立新的连接，且服务器不会保存客户端的状态信息。

认识URL

平时我们俗称的“网址”其实就是说的URL
在这里插入图片描述

  • ?右侧为传参
  • URL中，/不一定是根目录，其实叫做web根目录，两者不一定是同一个
  • 成熟的应用层协议，往往是和端口号强相关的。

urlencode和urldecode

像 / 、? 、: 等这样的字符，已经被url当做特殊意义理解了。因此这些字符不能随意出现。比如，某个参数中需要带有这些特殊字符，就必须先对特殊字符进行转义。

转义的规则如下：
将需要转码的字符转为16进制，然后从右到左，取4位（不足4位直接处理），每2位做一位，前面加上%，编码成%XY格式

例如：“+” 被转义成了 “%2B”
在这里插入图片描述

urldecode就是urlencode的逆过程；4

urlencode工具

HTTP协议请求与响应格式

HTTP请求

POST http://job.xjtu.edu.cn/companyLogin.do HTTP/1.1
Host: job.xjtu.edu.cn
Connection: keep - alive
Content - Length: 36
Cache - Control: max - age=0
Origin: http://job.xjtu.edu.cn
Upgrade - Insecure - Requests: 1
Content - Type: application/x - www - form - urlencoded
User - Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.3; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/61.0.3163.100 Safari/537.36
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8
Referer: http://job.xjtu.edu.cn/companyLogin.do
Accept - Encoding: gzip, deflate
Accept - Language: zh - CN,zh;q=0.8
Cookie: JSESSIONID=D628a75845a74D29D91DB47A461E4FC;
Hm_lvt_783e83ce0ee350e23a9d389df580f658=1504963710,1506661798;
Hm_lpvt_783e83ce0ee350e23a9d389df580f658=1506661802
username=hgtz2222&password=222222222
  • 首行：[方法] + [url] + [版本]
  • Header（请求报头）：请求的属性，冒号分割的键值对；每组属性之间使用\n分隔；遇到空行表示Header部分结束
  • Body（请求正文）：空行后面的内容都是Body。Body允许为空字符串。如果Body存在，则在Header中会有一个Content - Length属性来标识Body的长度；
    在这里插入图片描述

注意：http协议自己做序列化和反序列化，偏底层，不想依赖任何库。

HTTP响应

HTTP/1.1 200 OK
Server: YX1k waf
Content - Type: text/html; charset=UTF - 8
Content - Language: zh - CN
Transfer - Encoding: chunked
Date: Fri, 29 Sep 2017 05:10:13 GMT
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>西安交通大学就业网</title>
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=Edge">
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
<link href="/shortcut icon/css/href/main.css" rel="stylesheet" media="screen" />
<link href="/renovation/css/font-awesome.css" rel="stylesheet" media="screen" />
<link href="/renovation/css/font-default.css" rel="stylesheet" media="screen" />
<script type="text/javascript" src="/renovation/js/jquery1.7.1.min.js"></script>
<script type="text/javascript" src="/renovation/js/main.js"></script><!--main-->
<link href="/style/warmipsstyle.css" rel="stylesheet" type="text/css">
</head>
  • 首行：[版本号] + [状态码] + [状态码解释]
  • Header：请求的属性，冒号分割的键值对；每组属性之间使用\n分隔；遇到空行表示Header部分结束
  • Body：空行后面的内容都是Body。Body允许为空字符串。如果Body存在，则在Header中会有一个Content - Length属性来标识Body的长度；如果服务器返回了一个html页面，那么html页面内容就是在body中。

在这里插入图片描述

HTTP的方法

方法 说明 支持的HTTP协议版本
GET 获取资源 1.0、1.1
POST 传输主体 1.0、1.1
PUT 传输文件 1.0、1.1
HEAD 获得报文首部 1.0、1.1
DELETE 删除文件 1.0、1.1
OPTIONS 询问支持的方法 1.0、1.1
TRACE 追踪路径 1.1
CONNECT 要求用隧道协议连接代理 1.1
LINK 建立和资源之间的联系 1.0
UNLINK 断开连接关系 1.0

其中最常用的就是GET方法和POST方法。

  1. GET方法（重点）
    • 用途：用于请求URL指定的资源。
    • 示例：GET /index.html HTTP/1.1
    • 特性：指定资源经服务器端解析后返回响应内容。
    • form表单：https://www.runoob.com/html/html-forms.html
    • C++代码示例：
std::string GetFileContentHelper(const std::string &path)
{
    // 一份简单的读二进制文件的代码
    std::ifstream in(path, std::ios::binary);
    if (!in.is_open())
        return "";
    in.seekg(0, in.end);
    int filesize = in.tellg();
    in.seekg(0, in.beg);

    std::string content;
    content.resize(filesize);
    in.read((char *)content.c_str(), filesize);

    // std::vector<char> content(filesize);
    // in.read(content.data(), filesize);

    in.close();

    return content;
}
  1. POST方法（重点）
    • 用途：用于传输实体的主体，通常用于提交表单数据。
    • 示例：POST /submit.cgi HTTP/1.1
    • 特性：可以发送大量的数据给服务器，并且数据包含在请求体中。
    • form表单：https://www.runoob.com/html/html-forms.html
    • 说明：要通过历史写的http服务器，验证POST方法，这里需要了解一下FORM表单的问题。

GET通常获取网页内容，传参通过URL（拼接到URL的后面）
POST通常用来上传数据，传参通过body（正文）

  1. PUT方法（不常用）
    • 用途：用于传输文件，将请求主体中的文件保存到请求URL指定的位置。
    • 示例：PUT /example.html HTTP/1.1
    • 特性：不太常用，但在某些情况下，如RESTful API中，用于更新资源。
  2. HEAD方法
    • 用途：与GET方法类似，但不返回报文主体部分，仅返回响应头。
    • 示例：HEAD /index.html HTTP/1.1
    • 特性：用于确认URL的有效性及资源更新的日期时间等。
    • C++示例：
// curl -i 显示
$ curl -i www.baidu.com
HTTP/1.1 200 OK
Accept - Ranges: bytes
Cache - Control: private, no - cache, no - store, proxy - revalidate, no - transform
Connection: keep - alive
Content - Length: 2381
Content - Type: text/html
Date: Sun, 16 Jun 2024 08:38:04 GMT
Etag: "588604dc - 94d"
Last - Modified: Mon, 23 Jan 2017 13:27:56 GMT
Pragma: no - cache
Server: bfe/1.0.8.18
Set - Cookie: BDORZ=27315; max - age=86400; domain=.baidu.com; path=/
<!DOCTYPE html>
...

// 使用head方法，只会返回响应头
$ curl --head www.baidu.com
HTTP/1.1 200 OK
Accept - Ranges: bytes
Cache - Control: private, no - cache, no - store, proxy - revalidate, no - transform
Connection: keep - alive
Content - Length: 277
Content - Type: text/html
Date: Sun, 16 Jun 2024 08:43:38 GMT
Etag: "575e1f71 - 115"
Last - Modified: Mon, 13 Jun 2016 02:50:25 GMT
Pragma: no - cache
Server: bfe/1.0.8.18
  1. DELETE方法（不常用）
    • 用途：用于删除文件，是PUT的相反方法。
    • 示例：DELETE /example.html HTTP/1.1
    • 特性：按请求URL删除指定的资源。
  2. OPTIONS方法
    • 用途：用于查询针对请求URL指定的资源支持的方法。
    • 示例：OPTIONS * HTTP/1.1
    • 特性：返回允许的方法，如GET、POST等。
    • C++示例（搭建nginx测试）：
// 搭建一个nginx用来测试
// sudo apt install nginx
// sudo nginx -- 开启
// ps ajx | grep nginx -- 查看
// sudo nginx -s stop -- 停止服务

$ ps ajx | grep nginx
$ sudo nginx -s stop
$ ps ajx | grep nginx

// 指明方法
$ curl -X OPTIONS -i http://127.0.0.1/
HTTP/1.1 405 Not Allowed
Server: nginx/1.18.0 (Ubuntu)
Date: Sun, 16 Jun 2024 08:48:22 GMT
Content - Type: text/html
Content - Length: 165
Connection: keep - alive
Connection: keep - alive

<!DOCTYPE html>
<head><title>405 Not Allowed</title></head>
<body>
<center><h1>405 Not Allowed</h1></center>
<hr><center>nginx/1.18.0 (Ubuntu)</center>
</body>

// 支持的效果
$ curl -X OPTIONS -i http://127.0.0.1/
HTTP/1.1 200 OK
Allow: GET, HEAD, POST, OPTIONS
Content - Type: text/plain
Server: nginx/1.18.0 (Ubuntu)
Date: Sun, 16 Jun 2024 09:04:44 GMT
Access - Control - Allow - Origin: *
Access - Control - Allow - Headers: Content - Type, Authorization
// 注意：这里没有响应体，因为Content - Length为0

HTTP的状态码

状态码类别 类别描述 原因短语
1XX Informational（信息性状态码） 接收的请求正在处理
2XX Success（成功状态码） 请求正常处理完毕
3XX Redirection（重定向状态码） 需要进行附加操作以完成请求
4XX Client Error（客户端错误状态码） 服务器无法处理请求
5XX Server Error（服务器错误状态码） 服务器处理请求出错

最常见的状态码如200(OK)、404(Not Found)、403(Forbidden)、302(Redirect, 重定向) 。

状态码 含义 应用样例
100 Continue 上传大文件时，服务器告诉客户端可以继续上传
200 OK 访问网站首页，服务器返回网页内容
201 Created 发布新文章，服务器返回文章创建成功的信息
204 No Content 删除文章后，服务器返回“无内容”表示操作成功
301 Permanently Moved 网站换域名后，搜索引擎更新网站，自动跳转到新域名
302 Found 或 See Other 用户登录成功后，重定向到用户首页
304 Not Modified 浏览器缓存机制，对未修改的资源返回304状态码
400 Bad Request 填写表单时，格式不正确导致提交失败
401 Unauthorized 访问需要登录的页面时，未登录或认证失败
403 Forbidden 尝试访问没有权限查看的页面
404 Not Found 访问不存在的网页链接
500 Internal Server Error 服务器崩溃或数据库错误导致页面无法加载
502 Bad Gateway 使用代理服务器时，代理服务器无法从上游服务器获取有效响应
503 Service Unavailable 服务器维护或过载，暂时无法处理请求

关于重定向的验证

301代表永久重定向，302代表临时重定向，都依赖Location选项。

  • HTTP状态码301（永久重定向）：表示请求的资源已经被永久移动到新的位置。在这种情况下，服务器会在响应中添加一个Location头部，用于指定资源的新位置。例如，在HTTP响应中，可能会看到类似于以下的头部信息：
HTTP/1.1 301 Moved Permanently
Location: //www.new-url.com
  • HTTP状态码302（临时重定向）：当服务器返回HTTP 302状态码时，表示请求的资源临时被移动到新位置。同样地，服务器也会在响应中添加一个Location头部来指定资源的新位置。浏览器会使用新的URL进行后续请求，但不会缓存这个重定向。例如，在HTTP响应中，可能会看到类似于以下的头部信息：
HTTP/1.1 302 Found
Location: //www.new-url.com

总结：无论是HTTP 301还是HTTP 302重定向，都需要依赖Location选项来指定资源的新位置。在这两个状态码的HTTP响应头部，用于告诉浏览器应该将请求重定向到哪个新的URL地址。

HTTP常见Header

  • Content-Type：数据类型（text/html等 ）
  • Content-Length：Body的长度
  • Host：客户端告知服务器，所请求的资源是在哪个主机的哪个端口上；
  • User-Agent：声明用户的操作系统和浏览器版本信息；
  • referer：当前页面是从哪个页面跳转过来的；
  • Location：搭配3xx状态码使用，告诉客户端接下来要去哪里访问；
  • Cookie：用于在客户端存储少量信息，通常用于实现会话（session）的功能；

关于connection报头

HTTP中的Connection字段是HTTP报文头的一部分，它主要用于控制和管理客户端与服务器之间的连接状态。

核心作用
  • 管理持久连接：Connection字段还用于管理持久连接（也称为长连接）。持久连接允许客户端和服务器在请求/响应完成后不立即关闭TCP连接，以便在同一个连接上发送多个请求和接收多个响应。

持久连接（长连接）

  • HTTP/1.1：在HTTP/1.1协议中，默认使用持久连接。当客户端和服务器都不明确指定关闭连接时，连接将保持打开状态，以便后续的请求和响应可以复用同一个连接。
  • HTTP/1.0：在HTTP/1.0协议中，默认连接是非持久的。如果希望在HTTP/1.0上实现持久连接，需要在请求头中显式设置Connection: keep-alive。
语法格式
  • Connection: keep-alive：表示希望保持连接以复用TCP连接。
  • Connection: close：表示请求/响应完成后，应该关闭TCP连接。

下面附上一张关于HTTP常见header的表格

字段名 含义 样例
Accept 客户端可接受的响应内容类型 Accept:text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,/;q=0.8
Accept-Encoding 客户端支持的数据压缩格式 Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Accept-Language 客户端可接受的语言类型 Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8
Host 请求的主机名和端口号 Host: www.example.com:8080
User-Agent 客户端的软件环境信息 User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/91.0.4472.124 Safari/537.36
Cookie 客户端发送给服务器的HTTP cookie信息 Cookie: session_id=abcdefg12345; user_id=123
Referer 请求的来源URL Referer: http://www.example.com/previous_page.html
Content-Type 实体主体的媒体类型 Content-Type: application/x-www-form-urlencoded (对于表单提交) 或 Content-Type: application/json (对于JSON数据)
Content-Length 实体主体的字节大小 Content-Length: 150
Authorization 认证信息，如用户名和密码 Authorization: Basic QWxhZGRpbjpvcGVuIHNlc2FtZQ== (Base64编码后的用户名:密码)
Cache-Control 缓存控制指令 请求时: Cache-Control: no-cache 或 Cache-Control: max-age=3600; 响应时: Cache-Control: public, max-age=3600
Connection 请求完后是关闭还是保持连接 Connection: keep-alive 或 Connection: close
Date 请求或响应的日期和时间 Date: Wed, 21 Oct 2023 07:28:00 GMT
Location 重定向的目标URL（与3xx状态码配合使用） Location: http://www.example.com/new_location.html (与302状态码配合使用)
Server 服务器类型 Server: Apache/2.4.41 (Unix)
Last-Modified 资源的最后修改时间 Last-Modified: Wed, 21 Oct 2023 07:20:00 GMT
ETag 资源的唯一标识符，用于缓存 ETag: “3f80f-1b6-5f4e2512a4100”
Expires 响应过期的日期和时间 Expires: Wed, 21 Oct 2023 08:28:00 GMT

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