JavaEE之HTTP协议（1）_HTTP基础知识，HTTP 请求、响应格式，方法，状态码

一、HTTP协议

1.1 基本概念:

 HTTP全称超文本传输协议，是一种无状态的、应用层的协议，它基于请求/响应模型。客户端（通常是Web浏览器）通过发送HTTP请求到服务器来获取或发送信息，服务器则返回HTTP响应作为回应。HTTP协议定义了客户端和服务器之间交换消息的格式和过程，使得数据能够在网络上以统一的方式传输。

1.2 HTTP工作原理

 HTTP工作在TCP/IP协议栈的应用层，通常使用80端口进行通信。一个完整的HTTP交互流程包括以下几个步骤：

1. 建立TCP 连接：客户端与服务器建立一个TCP连接，这是数据传输的前提；
2. 发送HTTP请求：客户端向服务器发送一个HTTP请求，（如GET /index.html）、请求头部和请求体;
3. 服务器处理请求：服务器解析器跪求并定位请求资源，如果需要i的话，服务器会执行相应的业务逻辑；
4. 返回HTTP相应：服务器将响应数据封装成HTTP响应，包括响应状态行（如200 OK）、响应头部和响应体，然后发送回客户端。
5. 关闭 TCP 连接：通信结束后，TCP连接可以被关闭，或者在持续连接（Keep-Alive）的情况下保持打开状态以供后续请求复用。

二、 数据报文结构

 HTTP 是一个文本格式的协议. 可以通过 Chrome 开发者工具或者 Fiddler 抓包, 分析 HTTP 请求/响应的细节.

2.1 HTTP 请求格式

POST https://beacons.gvt2.com/domainreliability/upload HTTP/1.1
Host: beacons.gvt2.com
Connection: keep-alive
Content-Length: 638
Content-Type: application/json; charset=utf-8
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/128.0.0.0 Safari/537.36
Accept-Encoding: gzip, deflate, br, zstd
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9

{"entries":[{"failure_data":{"custom_error":"net::ERR_CONNECTION_TIMED_OUT"},"network_changed":false,"protocol":"","request_age_ms":136344,"request_elapsed_ms":21374,"sample_rate":1.0,"server_ip":"[2404:6800:4008:c04::54]:443","status":"tcp.connection.timed_out","url":"https://accounts.google.com/","was_proxied":false},{"failure_data":{"custom_error":"net::ERR_CONNECTION_TIMED_OUT"},"network_changed":false,"protocol":"","request_age_ms":136344,"request_elapsed_ms":21374,"sample_rate":1.0,"server_ip":"59.24.3.174:443","status":"tcp.connection.timed_out","url":"https://accounts.google.com/","was_proxied":false}],"reporter":"chrome"}

2.2 HTTP 响应格式

HTTP/1.1 200 OK
Report-To: {"endpoints":[{"priority":1,"url":"https://beacons.gcp.gvt2.com/domainreliability/upload-nel","weight":1},{"priority":1,"url":"https://beacons.gvt2.com/domainreliability/upload-nel","weight":1},{"priority":1,"url":"https://beacons2.gvt2.com/domainreliability/upload-nel","weight":1},{"priority":1,"url":"https://beacons3.gvt2.com/domainreliability/upload-nel","weight":1},{"priority":1,"url":"https://beacons4.gvt2.com/domainreliability/upload-nel","weight":1},{"priority":1,"url":"https://clients2.google.com/domainreliability/upload-nel","weight":1},{"priority":2,"url":"https://beacons5.gvt2.com/domainreliability/upload-nel","weight":1},{"priority":2,"url":"https://beacons5.gvt3.com/domainreliability/upload-nel","weight":1}],"group":"nel","max_age":300}
NEL: {"failure_fraction":1,"include_subdomains":false,"max_age":300,"report_to":"nel","success_fraction":0.25}
Content-Type: application/javascript; charset=utf-8
Date: Wed, 26 Jun 2024 02:45:34 GMT
Server: Domain Reliability Server
Content-Length: 0
X-XSS-Protection: 0
X-Frame-Options: SAMEORIGIN
Alt-Svc: h3=":443"; ma=2592000,h3-29=":443"; ma=2592000

为什么 HTTP 报文中要存在 “空行”?

 因为 HTTP 协议并没有规定报头部分的键值对有多少个。空行就相当于是 “报头的结束标记”，或者是 “报头和正文之间的分隔符”。TTP 在传输层依赖 TCP 协议, TCP 是面向字节流的。 如果没有这个空行， 就会出现 "粘包问题。

HTTP之 URI 和URL

URL,全称是UniformResourceLocator, 中文叫统一资源定位符,是互联网上用来标识某一处资源的地址, 以下面的这个URL 为例；

http://user:pass@www.example.jp:80/dir/index.htm?boardID=5&ID=24618&page=1#name

一个完整的 URL 主要包括一下几个部分

1. 协议部分：该URL的协议部分为“http：”，这代表网页使用的是HTTP协议。在Internet中可以使用多种协议，如HTTP，FTP等等本例中使用的是HTTP协议。在"HTTP"后面的“//”为分隔符;

2. 域名部分：该URL的域名部分为“user:pass@www.example.jp”。一个URL中，也可以使用IP地址作为域名使用;

3. 端口部分：跟在域名后面的是端口，域名和端口之间使用“:”作为分隔符。端口不是一个URL必须的部分，如果省略端口部分，将采用默认端口;

4. 拟目录部分：从域名后的第一个“/”开始到最后一个“/”为止，是虚拟目录部分。虚拟目录也不是一个URL必须的部分。本例中的虚拟目录是“/news/”;

5. 文件名部分：从域名后的最后一个“/”开始到“？”为止，是文件名部分，如果没有“?”,则是从域名后的最后一个“/”开始到“#”为止，是文件部分，如果没有“？”和“#”，那么从域名后的最后一个“/”开始到结束，都是文件名部分。本例中的文件名是“index.asp”。文件名部分也不是一个URL必须的部分，如果省略该部分，则使用默认的文件名;

6. 锚部分：从“#”开始到最后，都是锚部分。本例中的锚部分是“name”。锚部分也不是一个URL必须的部分

7. 参数部分：从“？”开始到“#”为止之间的部分为参数部分，又称搜索部分、查询部分。本例中的参数部分为“boardID=5&ID=24618&page=1”。参数可以允许有多个参数，参数与参数之间用“&”作为分隔符。

URI，全称是uniform resource identifier，统一资源标识符，用来唯一的标识一个资源。
 Web上可用的每种资源如HTML文档、图像、视频片段、程序等都是一个来URI来定位的URI一般由三部组成：

1. 访问资源的命名机制
2. 存放资源的主机名
3. 资源自身的名称，由路径表示，着重强调于资源。

三、HTTP方法

HTTP定义了多种请求方法，常用的有：

• GET: 用于请求指定资源。
• POST: 用于提交数据到指定资源。
• PUT: 用于更新指定资源。
• DELETE: 用于删除指定资源。
• HEAD: 类似于GET，但只返回响应头（获取报文首部）。
• OPTIONS: 用于描述目标资源的通信选项（询问支持的方法）。
• CONNECT: 用于建立网络隧道。
• Link:建立和资源之间的联系.
• TRACE: 用于回显服务器收到的请求（追踪路径）。

3.1 GET方法

 GET 是最常用的 HTTP 方法. 常用于获取服务器上的某个资源。在浏览器中直接输入 URL, 此时浏览器就会发送出一个 GET 请求.另外, HTML 中的 link, img, script 等标签, 也会触发 GET 请求。
GET 请求的特点

• 首行的第一部分为 GET
• URL 的 query string 可以为空, 也可以不为空.
• header 部分有若干个键值对结构.
• body 部分为空。

关于 GET 请求的 URL 长度问题：

1. HTTP 协议由 RFC 2616 标准定义, 标准原文中明确说明: “Hypertext Transfer Protocol --HTTP/1.1,” does not specify any requirement for URL length.没有对 URL 的长度有任何的限制.
2. 实际 URL 的长度取决于浏览器的实现和 HTTP 服务器端的实现. 在浏览器端, 不同的浏览器最大长度是不同的, 但是现代浏览器支持的长度一般都很长; 在服务器端, 一般这个长度是可以配置的.

3.2 POST方法

  POST 方法也是一种常见的方法. 多用于提交用户输入的数据给服务器(例如登陆页面)。通过 HTML 中的 form 标签可以构造 POST 请求, 或者使用 JavaScript 的 ajax 也可以构造 POST 请求。
POST 请求的特点

• 首行的第一部分为 POST
• URL 的 query string 一般为空 (也可以不为空)
• header 部分有若干个键值对结构.
• body 部分一般不为空. body 内的数据格式通过 header 中的 Content-Type 指定. body 的长度由header 中的 Content-Length 指定

经典面试题: 谈谈 GET 和 POST 的区别

1. 语义不同: GET 一般用于获取数据，POST 一般用于提交数据；
2. GET 的 body 一般为空，需要传递的数据通过 query string 传递，POST 的 query string 一般为空，需要传递的数据通过 body 传递；
3. GET 请求一般是幂等的，POST 请求一般是不幂等的。(如果多次请求得到的结果一样, 就视为请求是幂等的).
4. GET可以被缓存,POST不能被缓存.(这一点也是承接幂等性)

四、HTTP 状态码 （重点）

HTTP响应状态码分为五大类：
*** 1xx (信息性响应): 表示接收的请求正在处理。

• 2xx (成功响应): 表示请求正常处理完毕。
• 3xx (重定向消息): 表示需要进行附加操作以完成请求。
• 4xx (客户端错误): 表示客户端请求出错。
• 5xx (服务器错误): 表示服务器处理请求出错。**

总结

 以上就是今天要讲的内容，本文介绍了HTTP协议的基础知识，包括其无状态、应用层协议的特性，基于请求/响应的工作模式，以及TCP连接、HTTP请求和响应的流程。HTTP方法如GET、POST、PUT等用于不同操作，状态码则表示请求结果。