HTTP 协议完全解析

2023年3月17日 395次阅读来源: HTTP

HTTP 的全称是 HyperText Transfer Protocol (超文本传输协议)的缩写，是一种建立在 TCP 上的无状态连接。HTTP 是互联网的基础协议，用于客户端与服务器之间的通信，它规定了客户端和服务器之间的通信格式，包括请求与响应的格式。

基本的工作流程是客户端发送一个 HTTP 请求，服务端收到请求开始处理，处理结束返回给客户端结果，客户端对结果进行处理并展示。

现在最流行的 HTTP 版本还是 1997 年发布的 HTTP/1.1。

《HTTP 协议完全解析》

一、 HTTP 的工作方式

1.1 请求过程

客户端向服务端发送一段请求报文，服务端收到后，返回响应报文，客户端对响应内容进行展示。

《HTTP 协议完全解析》

一个 HTTP 的请求必定是由客户端发起，服务器端回复响应。服务器在没有接收到请求之前不会发送响应。

名词解释
客户端：请求访问文本或图像等资源的一端。
服务端：提供资源响应的一端。
资源：网络上的一切内容都是资源，无论是图片文字还是动态代码。

1.2 请求方式

web 浏览器请求：

《HTTP 协议完全解析》

请求过程如下 ⬇️

用户输入地址后回车或点击链接
浏览器拼装 HTTP 报文并发送请求给服务器
服务器处理请求后，发送响应报文给浏览器
浏览器解析响应报文并使用渲染引擎显示到界面

APP 客户端请求：

《HTTP 协议完全解析》

请求过程如下 ⬇️

用户点击或界面自动触发联网需求
Android 代码调用拼装 HTTP 报文并发送请求到服务器
服务器处理请求后发送响应报文给手机
Android 代码处理响应报文并作出相应处理(如储存数据、加工数据、显示数据到界面)

1.3 报文是什么

报文是在 HTTP 应用程序之间发送的数据块。这些数据块以一些文本的元信息 (meta 标签中的信息) 开头，描述了报文的内容及含义。

每条报文都包含一条来自于客户端的请求，或者一条来自于服务端的响应。

它由 3 部分组成：对报文进行描述的「起始行」、包含属性的「首部(Header)」以及可选的、包含数据的「主体(body)」

《HTTP 协议完全解析》

二、HTTP 的报文格式

2.1 请求报文的格式

<method> <path> <HTTP version>
<headers>

<entity-body>
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2.2 响应报文的格式

(注意，只有起始行的语法与请求报文有所不同)

<HTTP version> <status code> <reason-phrase>
<headers>

<entity-body>
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下面是对各部分的简要描述，后面会详细介绍。

方法 (method) 客户端希望服务器对资源执行的动作，常见的方法有 Get、Post、HEAD 等。
请求路径 (path) 请求的 URL 描述了要对哪个资源执行这个方法，是给服务器看的。
HTTP 版本(HTTP version)
状态码(status code) 不同状态码对应不同的响应状态
原因短句(reason-phrase) 对状态码进行简单的描述。
首部(headers) 包含许多键值对，是对响应数据的一些格式信息。

三、 Method(请求方法)

最常见的请求方法就是 GET 和 POST了。除此之外还有 PUT、DELETE、HEAD 等。

GET

最常见的请求方式
指定请求路径，向服务器请求资源
只获取资源，不对服务器数据进行修改
不发送 body

GET  /users/1  HTTP/1.1
Host: api.github.com
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对应的 Retrofit 的代码：

@GET("/users/{id}")
Call<User> getUser(@Path("id") String id, @Query("gender") String gender);
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Post

用户增加或者修改资源
包含 body，发送给服务器的内容写在 body 里面

POST  /users  HTTP/1.1
Host: api.github.com
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 13
复制代码

对应的 Retrofit 的代码：

@FormUrlEncoded
@POST("/users")
Call<User> addUser(@Field("name") String name, @Field("gender") String
gender);
复制代码

PUT

用于修改资源
包含 body，发送给服务器的内容写在 body 里面

PUT  /users/1  HTTP/1.1
Host: api.github.com
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 13
复制代码

对应的 Retrofit 的代码：

@FormUrlEncoded
@PUT("/users/{id}")
Call<User> updateGender(@Path("id") String id, @Field("gender") String
gender);
复制代码

DELETE

用于删除资源
不发送 body

DELETE  /users/1  HTTP/1.1
Host: api.github.com
复制代码

对应的 Retrofit 的代码：

@DELETE("/users/{id}")
Call<User> getUser(@Path("id") String id, @Query("gender") String gender);
复制代码

HEAD

HEAD 与 GET 的使用方式完全相同。
区别在于，HEAD 请求的返回响应中没有 Body
用途：比如下载需求，返回的 Headers 中有下载内容的大小，可以用于显示进度。

小知识点

GET、PUT、DELETE 都是幂等操作，就是说，请求一次和请求多次的结果是一样的。比如，GET 请求一个数据，请求一次和请求十次返回的结果是一样的，PUT 同样修改一个数据，修改一次和修改十次，结果也都是一样的。

四、状态码(status code)

状态码是对结果进行类型化的描述的，比如「请求成功」、「内容未找到」等主要分为 5 类。

1xx：临时性消息。

100：继续发送
101：正在切换协议
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2xx：成功。

200：OK (最常见) 
201：创建成功
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3xx：重定向。

301：域名永久移动
302：暂时移动
304：内容未改变，请求被重定向到客户端本地缓存
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4xx：客户端错误

400：客户端请求错误，服务器不理解请求的语法。
401：未授权，要求进行身份验证。
403：被禁止，服务器拒绝请求。
404：找不到内容，服务器找不到请求的网页。(最常见)
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5xx：服务器错误

500：服务器内部错误 (最常见)
503：服务不可用
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五、首部(Headers)

首部包含多个请求头，是用来描述消息的元数据(meta data)。

首部字段有很多，主要分为以下几类：

通用首部 => 提供了与报文相关的最基本的信息
请求首部 => 只在请求报文中有意义的首部
响应首部 => 只在响应报文中有意义的首部
body 首部 => 描述 body 的首部

下面我们就说一些比较常用的。

5.1 通用首部

Date

提供日期和时间标志，说明报文是在什么时间创建的。

Date: Tue, 12 Feb 2019 07:32:07 GMT
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Connection

允许客户端和服务器指定与请求/响应连接有关的选项。

Connection: keep-alive
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其他通用首部

Via : 显示报文经过的中间节点（代理、网关）。

via: cache25.l2ot7-1[0,304-0,H], cache25.l2ot7-1[1,0], cache5.us14[342,200-0,H]
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Transfer-Encoding : 告知接收端为了保证报文的可靠传输，对报文采用了什么编码方式。

Transfer-Encoding: chunked
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Cache-Control : 指定缓存的控制方式。

cache-control: no-store, no-cache, must-revalidate, proxy-revalidate
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5.2 请求首部

Host

给出了接收请求的服务器的主机名和端口。(注意:不是在网络上用于寻址的，⽽是在目标服务器上定位子服务器。)

Host: api.github.com
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Accept

用来告诉服务端客户端会接受的媒体类型，包括客户端需要什么，可以使用什么，以及不想要什么。

Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8

'*' 用来表示通配符。
;q= (q-factor weighting)
值代表优先顺序，用相对质量价值表示，又称为权重。
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Accept-Charset

用来告知服务器，客户端可以处理的字符集类型。

Accept-Charset: utf-8, iso-8859-1;q=0.5
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Accept-Encoding

用来将客户端能够理解的内容编码方式告知服务器，服务端会选择一个客户端提议的方式。

Accept-Encoding: gzip, deflate, br

gzip：表示采用 Lempel-Ziv coding (LZ77) 压缩算法，以及32位CRC校验的编码方式。
compress：采用 Lempel-Ziv-Welch (LZW) 压缩算法。
deflate：采用 zlib 结构和 deflate 压缩算法。
br：表示采用 Brotli 算法的编码方式。
identity：用于指代自身（例如：未经过压缩和修改）。除非特别指明，这个标记始终可以被接受。
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Accept-Language

用来告诉服务器，客户端能够理解哪些语言

Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8
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Range

告诉服务器，客户端要获取哪段数据。主要用于：断点续传、多线程下载。

语法：
Range: <unit>=<range-start>-<range-end>, <range-start>-<range-end>, <range-start>-<range-end>
<unit>：范围所采用的单位，通常是字节（bytes）。
<range-start>：一个整数，表示在特定单位下，范围的起始值。
<range-end>：一个整数，表示在特定单位下，范围的结束值。这个值是可选的，如果不存在，表示此范围一直延伸到文档结束。

Range: bytes=200-1000, 2000-6576, 19000-
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From

提供了客户端用户的 E-mail 地址，用处：比如你有一个爬虫程序，那么 Form 首部应该随请求一起发送，这样的话，在服务器遇到问题的时候，例如爬虫发送了过量的、不希望收到的或者不合法的请求时，站点管理员可以联系到你。

5.3 响应首部

Server

包含了处理请求的源头服务器所用到的软件相关信息

Server: Apache-Coyote/1.1
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Set-Cookie

用来由服务器端向客户端发送 cookie。

会话期 cookies 将会在客户端关闭时被移除。 
会话期 cookie 不设置 Expires 或 Max-Age 指令
Set-Cookie: sessionid=38afes7a8; HttpOnly; Path=/

持久化 Cookie 不会在客户端关闭时失效，而是在特定的日期（Expires）或者经过一段特定的时间之后（Max-Age）才会失效。

Set-Cookie: id=a3fWa; Expires=Wed, 21 Oct 2015 07:28:00 GMT; Secure; HttpOnly
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Accept-Ranges

响应中出现，表示服务器支持按字节来取范围数据

语法：
Accept-Ranges: bytes
Accept-Ranges: none
none：不支持任何范围请求单位，由于其等同于没有返回此头部，因此很少使用。
bytes：范围请求的单位是 bytes （字节）。

Accept-Ranges: bytes
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5.4 Body 首部

由于请求与响应中都可以包含 body部分，所以在请求报文与响应报文中都可以出现这部分字段。

Location

指定的是需要将页面重新定向至的地址。一般在响应码为 3xx 的响应中才会有意义。

Location: /index.html
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Content-Type

告诉客户端实际返回的内容的内容类型。主要分为 4 类。

text/html

请求 Web ⻚面时返回响应的类型，Body 中返回 html 文本。

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html; charset=utf-8
Content-Length: 853
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <meta charset="utf-8">
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x-www-form-urlencoded

Web ⻚面纯⽂本表单的提交方式

POST  /users  HTTP/1.1
Host: api.github.com
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 27
name=xxtlant&gender=male
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multitype/form-data

Web ⻚面含有⼆制⽂件时的提交方式。

POST  /users  HTTP/1.1
Host: hencoder.com
Content-Type: multipart/form-data; boundary=----
WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW
Content-Length: 2382
------WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW
Content-Disposition: form-data; name="name"
rengwuxian
------WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW
Content-Disposition: form-data; name="avatar"; filename="avatar.jpg"
Content-Type: image/jpeg
JFIFHHvOwX9jximQrWa......
------WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW--
复制代码

application/json , image/jpeg , application/zip …

单项内容(⽂本或非⽂本都可以)，用于 Web Api 的响应或者 POST / PUT 的请求。

请求中提交 JSON

POST /users HTTP/1.1
Host: api.github.com
Content-Type: application/json; charset=utf-8
Content-Length: 38
{"name":"xxtlant","gender":"male"}
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响应中返回 JSON

Date: Tue, 12 Feb 2019 08:04:14 GMT
Content-Type: application/json; charset=utf-8
Transfer-Encoding: chunked
Server: GitHub.com
Status: 200 OK

{"login": "xxtlant",
"id": 18342980,
"node_id": "MDQ6VXNlcjE4MzQyOTgw",
"avatar_url": "https://avatars2.githubusercontent.com/u/18342980?v=4",
"gravatar_id": "",
....
复制代码

请求中提交⼆进制内容

POST /user/1/avatar HTTP/1.1
Host: hencoder.com
Content-Type: image/jpeg
Content-Length: 1575
JFIFHH9......
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相应中返回⼆进制内容

HTTP/1.1 200 OK
content-type: image/jpeg
content-length: 1575
JFIFHH9......
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Content-length

用来指明发送给接收方的消息主体的大小。

Content-Length: <length>
复制代码

Content-Encoding

用于对特定媒体类型的数据进行压缩。这个消息用来告知客户端应该怎样解码才能获取在 Content-Type 中的媒体类型内容。

Content-Encoding: gzip

其值受 Accept-Encoding 影响
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与此对应，Content-Language 也与 Accept-Language 对应。

六、参考链接

    原文作者：HTTP
    原文地址: https://juejin.im/post/5c629c7c518825622f12da14
    本文转自网络文章，转载此文章仅为分享知识，如有侵权，请联系博主进行删除。

目录

一、 HTTP 的工作方式

1.1 请求过程

1.2 请求方式

web 浏览器请求：

APP 客户端请求：

1.3 报文是什么

二、HTTP 的报文格式

2.1 请求报文的格式

2.2 响应报文的格式

三、 Method(请求方法)

GET

Post

PUT

DELETE

HEAD

小知识点

四、状态码(status code)

1xx：临时性消息。

2xx：成功。

3xx：重定向。

4xx：客户端错误

5xx：服务器错误

五、首部(Headers)

5.1 通用首部

Date

Connection

其他通用首部

5.2 请求首部

Host

Accept

Accept-Charset

Accept-Encoding

Accept-Language

Range

From

5.3 响应首部

Server

Set-Cookie

Accept-Ranges

5.4 Body 首部

Location

Content-Type

Content-length

Content-Encoding

六、参考链接