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图解HTTP(第一部分) ((第 6 章　HTTP 首部 (6.2　HTTP 首部字段使用首部字段是为了给浏览器和服务器提供报文主体大小、所使…

图解HTTP(第一部分)

第 6 章　HTTP 首部

6.2　HTTP 首部字段

使用首部字段是为了给浏览器和服务器提供报文主体大小、所使用的语言、认证信息等内容。

    HTTP 首部字段根据实际用途被分为以下 4 种类型。
    1. 通用首部字段（General Header Fields）请求报文和响应报文两方都会使用的首部。
    2. 首部字段（Request Header Fields）从客户端向服务器端发送请求报文时使用的首部。补充了请求的附加内容、客户端信息、响应内容相关优先级等信息。
    3. 响应首部字段（Response Header Fields）从服务器端向客户端返回响应报文时使用的首部。补充了响应的附加内容，也会要求客户端附加额外的内容信息。
    4. 实体首部字段（Entity Header Fields）针对请求报文和响应报文的实体部分使用的首部。补充了资源内容更新时间等与实体有关的信息。

6.4　请求首部字段

请求首部字段是从客户端往服务器端发送请求报文中所使用的字段，用于补充请求的附加信息、客户端信息、对响应内容相关的优先级等内容。

    Accept-Charset 首部字段可用来通知服务器用户代理支持的字符集及字符集的相对优先顺序。另外，可一次性指定多种字符集。
    Accept-Language: zh-cn,zh;q=0.7,en-us,en;q=0.3

    首部字段 Host 会告知服务器，请求的资源所处的互联网主机名和端口号。Host 首部字段在 HTTP/1.1 规范内是唯一一个必须被包含在请求内的首部字段。

6.5　响应首部字段

响应首部字段是由服务器端向客户端返回响应报文中所使用的字段，用于补充响应的附加信息、服务器信息，以及对客户端的附加要求等信息。

    首部字段 ETag 能告知客户端实体标识。它是一种可将资源以字符串形式做唯一性标识的方式。服务器会为每份资源分配对应的 ETag 值。

    另外，当资源更新时，ETag 值也需要更新。生成 ETag 值时，并没有统一的算法规则，而仅仅是由服务器来分配。资源被缓存时，就会被分配唯一性标识

    强 ETag 值，不论实体发生多么细微的变化都会改变其值。
    弱 ETag 值只用于提示资源是否相同。只有资源发生了根本改变，产生差异时才会改变 ETag 值。这时，会在字段值最开始处附加 W/。

6.6　实体首部字段

实体首部字段是包含在请求报文和响应报文中的实体部分所使用的首部，用于补充内容的更新时间等与实体相关的信息。

首部字段 Content-Encoding 会告知客户端服务器对实体的主体部分选用的内容编码方式。内容编码是指在不丢失实体信息的前提下所进行的压缩。

主要采用以下 4 种内容编码：gzip，compress，deflate，identity

Set-Cookie 字段的属性：
1. NAME=VALUE 赋予 Cookie 的名称和其值（必需项）
2. expires=DATE Cookie 的有效期（若不明确指定则默认为浏览器关闭前为止）
3. path=PATH 将服务器上的文件目录作为Cookie的适用对象（若不指定则默认为文档所在的文件目录）
4. domain=域名 作为 Cookie 适用对象的域名 （若不指定则默认为创建 Cookie 的服务器的域名）
5. Secure 仅在 HTTPS 安全通信时才会发送 Cookie
6. HttpOnly 加以限制，使 Cookie 不能被 JavaScript 脚本访问

第 3 章　HTTP 报文内的 HTTP 信息

3.6　内容协商返回最合适的内容

内容协商机制是指客户端和服务器端就响应的资源内容进行交涉，然后提供给客户端最为适合的资源。内容协商会以响应资源的语言、字符集、编码方式等作为判断的基准。

3.4　发送多种数据的多部分对象集合

邮件MIME（Multipurpose Internet Mail Extensions，多用途因特网邮件扩展）机制，它允许邮件处理文本、图片、视频等多个不同类型的数据。
HTTP 协议中也采纳了多部分对象集合，发送的一份报文主体内可含有多类型实体。

多部分对象集合包含的对象如下：
1. multipart/form-data
在 Web 表单文件上传时使用。
2. multipart/byteranges
状态码 206（Partial Content，部分内容）响应报文包含了多个范围的内容时使用。
3. multipart/form-data
在 HTTP 报文中使用多部分对象集合时，需要在首部字段里加上 Content-type。

第 4 章　返回结果的 HTTP 状态码

4.1　状态码告知从服务器端返回的请求结果

数字中的第一位指定了响应类别，后两位无分类。

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

303 状态码和 302 Found 状态码有着相同的功能，但 303 状态码明确表示客户端应当采用 GET 方法获取资源，这点与 302 状态码有区别。

400 Bad Request 该状态码表示请求报文中存在语法错误。
401 Unauthorized 该状态码表示发送的请求需要有通过 HTTP 认证（BASIC 认证、DIGEST 认证）的认证信息。另外若之前已进行过 1 次请求，则表示用 户认证失败。
403 Forbidden 未获得文件系统的访问授权，访问权限出现某些问题（从未授权的发送源 IP 地址试图访问）等列举的情况都可能是发生 403 的原因。
404 Not Found
500 Internal Server Error 该状态码表明服务器端在执行请求时发生了错误。也有可能是 Web 应用存在的 bug 或某些临时的故障。
503 Service Unavailable 该状态码表明服务器暂时处于超负载或正在进行停机维护，现在无法处理请求。

第 5 章　与 HTTP 协作的 Web 服务器

通信数据转发程序 ：代理、网关、隧道
HTTP 通信时，除客户端和服务器以外，还有一些用于通信数据转发的应用程序，例如代理、网关和隧道。它们可以配合服务器工作。
这些应用程序和服务器可以将请求转发给通信线路上的下一站服务器，并且能接收从那台服务器发送的响应再转发给客户端。

1. 代理是一种有转发功能的应用程序，它扮演了位于服务器和客户端中间人的角色，接收由客户端发送的请求并转发给服务器，同时也接收服务器返回的响应并转发给客户端。
2. 网关是转发其他服务器通信数据的服务器，接收从客户端发送来的请求时，它就像自己拥有资源的源服务器一样对请求进行处理。有时客户端可能都不会察觉，自己的通信目标是一个网关。
3. 隧道是在相隔甚远的客户端和服务器两者之间进行中转，并保持双方通信连接的应用程序。

第 1 章　了解 Web 及网络基础

1.4　与 HTTP 关系密切的协议 : IP、TCP 和 DNS

    1. IP 协议的作用是把各种数据包传送给对方。而要保证确实传送到对方那里，则需要满足各类条件。其中两个重要的条件是 IP 地址和 MAC 地址（Media Access Control Address）。
    2. IP 地址指明了节点被分配到的地址，MAC 地址是指网卡所属的固定地址。IP 地址可以和 MAC 地址进行配对。IP 地址可变换，但 MAC 地址基本上不会更改。
    3. ARP 是一种用以解析地址的协议，根据通信方的 IP 地址就可以反查出对应的 MAC 地址。
    4. 按层次分，TCP 位于传输层，提供可靠的字节流服务。字节流服务（Byte Stream Service）是指，为了方便传输，将大块数据分割成以报文段（segment）为单位的数据包进行管理。而可靠的传输服务是指，能够把数据准确可靠地传给对方。一言以蔽之，TCP 协议为了更容易传送大数据才把数据分割，而且 TCP 协议能够确认数据最终是否送达到对方。
    5. TCP 协议采用了三次握手（three-way handshaking）策略，若在握手过程中某个阶段莫名中断，TCP 协议会再次以相同的顺序发送相同的数据包。

1.5　负责域名解析的 DNS 服务

    1. DNS（Domain Name System）服务是和 HTTP 协议一样位于应用层的协议。它提供域名到 IP 地址之间的解析服务。
    2. 计算机既可以被赋予 IP 地址，也可以被赋予主机名和域名。
    3. DNS 协议提供通过域名查找 IP 地址，或逆向从 IP 地址反查域名的服务。

1.7　URI 和 URL

    1. URI（统一资源标识符）相比，我们更熟悉 URL（Uniform Resource Locator，统一资源定位符）。URL 正是使用 Web 浏览器等访问 Web 页面时需要输入的网页地址。
    2. 标准的 URI 协议方案有 30 种左右
    3. URI 用字符串标识某一互联网资源，而 URL 表示资源的地点（互联网上所处的位置）。可见 URL 是 URI 的子集。
    4. 绝对 URI 的格式 = http:/https: + 登录信息（认证）+ 服务器地址 + 服务器端口号 + 带层次的文件路径 + 查询字符串 + 片段标识符

1.3　网络基础 TCP/IP

    通常使用的网络（包括互联网）是在 TCP/IP 协议族的基础上运作的。而 HTTP 属于它内部的一个子集。
    TCP/IP 是互联网相关的各类协议族的总称。

TCP/IP 协议族里重要的一点就是分层

    按层次分为以下 4 层：应用层、传输层、网络层和数据链路层。
    1.应用层决定了向用户提供应用服务时通信的活动（HTTP 协议也处于该层）。
    TCP/IP 协议族内预存了各类通用的应用服务。比如，FTP（File Transfer Protocol，文件传输协议）和 DNS（Domain Name System，域名系统）服务就是其中两类。
    2.传输层对上层应用层，提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输。
    在传输层有两个性质不同的协议：TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）和 UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）。
    3.网络层用来处理在网络上流动的数据包。数据包是网络传输的最小数据单位。该层规定了通过怎样的路径（所谓的传输路线）到达对方计算机，并把数据包传送给对方。
    网络层所起的作用就是在众多的选项内选择一条传输路线。
    4.链路层用来处理连接网络的硬件部分。包括控制操作系统、硬件的设备驱动、NIC（Network Interface Card，网络适配器，即网卡），及光纤等物理可见部分（还包括连接器等一切传输媒介）。硬件上的范畴均在链路层的作用范围之内。

总结：

    利用 TCP/IP 协议族进行网络通信时，会通过分层顺序与对方进行通信。发送端从应用层往下走，接收端则往应用层往上走。
    发送端在层与层之间传输数据时，每经过一层时必定会被打上一个该层所属的首部信息。反之，接收端在层与层传输数据时，每经过一层时会把对应的首部消去。这种把数据信息包装起来的做法称为封装（encapsulate）。

第 2 章　简单的 HTTP 协议

2.5　告知服务器意图的 HTTP 方法

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 方法用来传输实体的主体。
POST 的主要目的并不是获取响应的主体内容。

    PUT 方法用来传输文件。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。

    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）标准的同类 Web 网站，就可能会开放使用 PUT 方法。

    HEAD：获得报文首部
    DELETE：删除文件
    DELETE 方法按请求 URI 删除指定的资源，当配合 Web 应用程序的验证机制，或遵守 REST 标准时还是有可能会开放使用的。

    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回给客户端的方法。
    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

    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

    GET 获取资源
    POST 传输实体主体
    PUT 传输文件
    HEAD 获得报文首部
    DELETE 删除文件
    OPTIONS 询问支持的方法
    TRACE   追踪路径
    CONNECT 要求用隧道协议连接代理

2.7　持久连接节省通信量

持久连接使得多数请求以管线化（pipelining）方式发送成为可能。

2.8　使用 Cookie 的状态管理

    如果让服务器管理全部客户端状态则会成为负担，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。

2.3　HTTP 是不保存状态的协议

    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，于是引入了 Cookie 技术。有了 Cookie 再用 HTTP 协议通信，就可以管理状态了。