图解HTTP--第二章--简单的HTTP协议
- 2.1 HTTP协议用于客户端和服务端之间的通信
- 2.2 通过请求和响应的交换达成通信
- 2.3 HTTP是不保存状态的协议
- 2.4 请求URI定位资源
- 2.5 告知服务器意图的HTTP方法
- 2.6 使用方法下达命令
- 2.7 持久连接节省通信量
- 2.8 使用Cookie的状态管理
2.1 HTTP协议用于客户端和服务端之间的通信
HTTP用于客户端和服务器之间的通信，请求访问文本或图像等资源的一端称为客户端，而提供资源响应的一端称为服务器端。在两台计算机之间使用HTTP协议通信时，在一条通信线路上必定有一端是客户端，另一端则是服务器端。有时候，按实际情况，两台计算机作为客户端和服务端的角色可能会互换。但就仅从一条通信路线来说，服务器端和客户端的角色是确定的。
2.2 通过请求和响应的交换达成通信
请求报文是由请求方法、请求URI、协议版本、可选的请求首部字段和内容实体构成的。
响应报文基本上由协议版本、状态码（表示请求成功或失败的数字代码）、用以解释状态码的原因短语、可选的响应首部字段以及实体主体构成。
2.3 HTTP是不保存状态的协议
HTTP是一种不保存状态，即无状态协议。HTTP协议自身不对请求和响应之间的通信状态进行保存，也就是说在HTTP这个级别，协议对于发送过的请求或响应都不做持久化处理。使用HTTP协议，每当有新的请求发送时，就会有对应的新响应产生。协议本身不保留之前一切的请求或响应报文的信息，这是为了更快地处理大量事务。
随着Web的发展，因无状态而导致的业务处理变得棘手的情况增多了。比如，用户登录一家购物网站，即使他跳转到该网站的其他页面后，也需要能继续保持登录状态。针对这个实例，网络为了能够掌握是谁送出的请求，需要保存用户的状态。HTTP/1.1虽然是无状态协议，但为了实现期望的保持状态功能，引入了Cookie技术。有了Cookie再用HTTP通信，就可以管理状态了。
2.4 请求URI定位资源
HTTP协议使用URI定位互联网上的资源。正是因为URI的特定功能，在互联网上任意位置的资源都能访问到。
2.5 告知服务器意图的HTTP方法
下面是HTTP/1.1中可使用的方法：
- GET:获取资源
GET方法用来请求访问已被URI识别的资源。指定的资源经服务器端解析后返回响应内容。 - POST:传输实体主体
虽然用GET方法也可以传输实体的主体，但一般不用GET方法进行传输，而是用POST方法。虽说POST的功能与GET很相似，但POST的主要目的并不是获取响应的主体内容。 - PUT:传输文件
就像FTP协议的文件上传一样，要求在请求报文的主体中包含文件内容，然后保存到请求URI指定的位置。但是，鉴于HTTP/1.1的PUT方法自身不带验证机制，任何人都可以上传，存在安全性问题，因此一般的Web网站不使用该方法。若配合Web应用程序的验证机制，或架构设计采用REST(REpresentational State Transfer,表征状态转移)标准的Web网站，可能会开放使用PUT方法。 - HEAD:获得报文首部
HEAD方法和GET方法一样，只是不返回报文主体部分。用于确认URI的有效性及资源更新的日期时间等。 - DELETE:删除文件
DELETE方法按请求URI删除指定的资源。但是，HTTP/1.1的DELETE方法本身和PUT方法一样不带验证机制，所以一般的Web网站也不使用DELETE方法。若配合Web应用程序的验证机制，或遵守REST标准的Web网站，可能会开放使用DELETE方法。 - OPTIONS:询问支持的方法
OPTIONS方法用来查询针对请求URI指定的资源支持的方法。 - TRACE:追踪路径
TRACE方法是让Web服务器端将之前的请求通信环会给客户端的方法。发送请求时，在Max-Forwards首部字段中填入数值，每经过一个服务器端就将该数字减1，当数值刚好减到0时，就停止继续传输，最后接收到请求的服务器端则返回状态码200 OK的响应。客户端通过TRACE方法可以查询发送出去的请求是这样被加工修改/篡改的。这是因为，请求想要连接到的源目标服务器可能会通过代理中转，TRACE方法就是用来确认连接过程中发生的一系列操作。但是，TRACE方法本来就不怎么常用，再加上它容易引发XST(Cross-Site Tracing，跨站追踪)攻击，通常就更不会用到了。 - CONNECT:要求用隧道协议连接代理
CONNECT方法要求在与代理服务器通信时建立隧道，实现用隧道协议进行TCP通信。主要使用SSL(Secure Sockets Layer，安全套接层)和TLS(Transport Layer Security，传输层安全)协议把通信内容加密后经网络隧道传输。
2.6 使用方法下达命令
向请求URI指定的资源发送请求报文时，采用称为方法的命令。方法的作用在于，可以指定请求的资源按期望产生某种行为。方法中有GET、POST和HEAD等。
下面列出了HTTP/1.0和HTTP/1.1支持的方法。另外，方法名区分大小写，注意要用大写字母。
| 方法 | 说明 | 支持的协议版本 |
|---|---|---|
| GET | 获取资源 | 1.0、1.1 |
| POST | 传输实体主体 | 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 | 1.1 |
| 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（在1.1版本中已经废弃） | 1.0 |
| UNLINK | 断开连接关系（在1.1版本中已经废弃） | 1.0 |
2.7 持久连接节省通信量
在HTTP协议的初始版本中，每进行一次HTTP通信就要断开一次TCP连接。因此，每次的请求都会造成无谓的TCP连接建立和断开，增加通信量的开销。
比如，使用浏览器浏览一个包含了多张图片的HTML页面时，在发送请求访问HTML页面资源的同时，也会请求该HTML页面里包含的其他资源。因此，每次的请求都会造成无谓的TCP连接建立和断开，增加通信量的开销。
为了解决这个问题，HTTP/1.1和一部分的HTTP/1.0想出了持久连接（HTTP Persistent Connections，也称为HTTP keep-alive或HTTP connection reuse）的方法。持久连接的特点是，只要任意一端没有明确提出断开连接，则保持TCP连接状态。
持久连接的好处在于减少了TCP连接的重复建立和断开所造成的额外开销，减轻了服务器端的负载。另外，减少开销的那部分时间，使HTTP请求和响应能够更早地结束，这样Web页面的显示速度也就相应提高了。
在HTTP/1.1中，所有的连接默认都是持久连接。持久连接使得多数请求以管线化（pipelining）方式发送成为可能。从前发送请求后需等待并收到响应后，才能发送下一个请求。管线化技术出现后，不用等待响应也可以直接发送下一个请求。这样就能够做到同时并行发送多个请求，而不需要一个接一个地等待响应了。
2.8 使用Cookie的状态管理
HTTP是无状态协议，它不对之前发生过的请求和响应的状态进行管理。也就是说，无法根据之前的状态进行本次的请求处理。假设要求登录认证的Web页面本身无法进行状态的管理，那么每次跳转新页面要么再次登录，要么就是在每次请求报文中附加参数来管理登录状态。
不可否认，无状态协议当然有它的优点。由于不必保存状态，自然可减少服务器的CPU及内存资源的消耗。保留无状态协议这个特征的同时又要解决状态管理的问题，于是引入了Cookie技术。Cookie技术通过在请求和响应报文中写入Cookie信息来控制客户端的状态。
Cookie会根据从服务器端发送的响应报文内的一个叫做Set-Cookie的首部字段信息，通知客户端保存Cookie。当下次客户端再往该服务器发送请求时，客户端会自动在请求报文中加入Cookie值后发送出去。服务器端发现客户端发送过来的Cookie后，会去检查究竟是从哪一个客户端发来的连接请求，然后对比服务器上的记录，最后得到之前的状态信息。
