文章目录

• 一、HTTP工作过程
• 二、HTTP 协议格式
• • 2-1 请求(Request)格式
  • • 2-1-1 URL格式
    • 2-1-2 方法(method)
    • • 2-1-2-1 GET 方法
      • 2-1-2-2 POST 方法
      • 2-1-2-3 GET vs POST
    • 2-1-3 协议头(header)
  • 2-2 响应(Response)格式
  • • 2-2-1 状态码
    • 2-2-2 协议头(header)
• 三、手写HTTP
• • 3-1 HTTP客户端
  • 3-2 HTTP服务端

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提示：以下是本篇文章正文内容，Java系列学习将会持续更新

一、HTTP工作过程

HTTP (全称为 “超文本传输协议”) 是一种应用非常广泛的应用层协议。

1.基于某个特定的传输层协议(TCP)之上
2.描述业务
3.非OS系统

当我们在浏览器中输入一个 “网址”, 此时浏览器就会给对应的服务器发送一个 HTTP 请求. 对方服务器收到这个请求之后, 经过计算处理, 就会返回一个 HTTP 响应。

事实上, 当我们访问一个网站的时候, 可能涉及不止一次的 HTTP 请求/响应 的交互过程。

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二、HTTP 协议格式

注意： 为什么 HTTP 报文中要存在空行呢？

• 因为 HTTP 协议并没有规定报头部分的键值对有多少个，使用空行就相当于是报文的结束标记或报文和正文之间的分隔符
• HTTP 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“

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2-1 请求(Request)格式

2-1-1 URL格式

URL (Uniform Resource Locator 统一资源定位符)，互联网上的每个文件都有一个唯一的URL，它包含的信息指出文件的位置以及浏览器应该怎么处理它。

URL的具体格式:

1. 资源在哪台主机上——域名 (domain) 或者ip来体现一主机 (host)
2. 和主机上的哪个进程去获取资源——端口 (port)
3. 具体定位到是该进程管理的哪个资源——资源路径/路径 (path)
4. URL设计之处,不仅仅为HTTP协议使用。所以需要标识出本次资源对应的协议(protocol / schema)
5. 针对本次请求，除了资源本身之外的特殊要求。(查询字符串 query string、文档片段 fragment)

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2-1-2 方法(method)

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

2-1-2-1 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。

GET 请求的特点：

• 首行里面的第一个部分就是 GET
• URL 里面的 query string 可以为空，也可以不为空 %E8%9B%8B%E7%B3%95
• GET 请求的 header 有若干个键值对结构
• GET 请求的 body 一般是空的

GET 请求示例： 搜狗首页请求

2-1-2-2 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（如登录页面）。

POST 请求的特点：

• 首行第一个部分就是 POST
• URL 里面的 query string 一般是空的
• POST 请求的 header 里面有若干个键值对
• POST 请求的 body 一般不为空（body 的具体数据格式，由 header 中的 Content-Type 来描述; body 的具体数据长度，由 header 中的 Content-Length 来描述

POST 请求示例： QQ 邮箱登录请求

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2-1-2-3 GET vs POST

我们平时构建发送的 GET/POST请求：

请求方法	构建方式
GET	1.地址栏输入url回车 2. 通过一些标签<img>;、<script>、<link> 3.还有一些标签<a>、<form> 4. ajax 5. 重定向(redirect)
POST	1. <form method="post"> 2. ajax 3. 重定向(redirect)

面试题：GET 和 POST 的区别

• GET 和 POST 其实没有本质区别，使用 GET 的场景完全可以使用 POST 代替，使用 POST 的场景一样可以使用 GET 代替。但是在具体的使用上，还是存在一些细节的区别

• GET 习惯上会把客户端的数据通过 query string 来传输（body 部分是空的）；POST 习惯上会把客户端的数据通过 body 来传输（query string 部分是空的）

• GET 习惯上用于从服务器获取数据；POST 习惯上是客户端给服务器提交数据

• 一般情况，程序员会把 GET 请求的处理，实现成“幂等”的；对于 POST 请求的处理，不要求实现成“幂等”

• GET 请求可以被缓存，可以被浏览器保存到收藏夹中；POST 请求不能被缓存

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2-1-3 协议头(header)

header 的整体格式是键值对结构，每个键值对占一行，键和值之间使用 冒号+空格 进行分割

key	value
Host	表示服务器主机的地址和端口
Content-Length	表示 body 的数据长度，长度单位是字节
Content-Type	表示 body 的数据格式
User-Agent	表示浏览器或者操作系统的属性
Referer	表示这个页面是从哪个页面跳转过来的
Cookie	是浏览器提供的一种让程序员在本地存储数据的能力

Content-Type 有以下三种请求中的数据格式：

• application/x-www-form-urlencoded

这是 form 表单提交的数据格式，此时 body 的格式就类似于 query string（是键值对的结构，键值对之间使用 & 分割，键与值之间使用 = 分割

• multipart/form-data

这是 form 表单提交的数据格式（需要在 from 标签上加上 enctyped="multipart/form-data"），通常用于 HTML 提交图片或者文件

• application/json

此时 body 数据为 json 格式，json 格式就是源自 js 的对象的格式。用一个 { } 括住，里面有多个键值对，键值对之间使用逗号分割，键和值之间使用冒号分割

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2-2 响应(Response)格式

2-2-1 状态码

常见的状态码

常见状态码	说明
200 OK	这是一个最常见的状态码, 表示访问成功。抓包抓到的大部分结果都是 200
404 Not Found	没有找到资源。URL 标识的资源不存在, 那么就会出现 404
403 Forbidden	表示访问被拒绝。有的页面通常需要用户具有一定的权限才能访问(登陆后才能访问).。如果用户没有登陆直接访问, 就容易见到 403
405 Method Not Allowed	我们学习了 HTTP 中所支持的方法, 有 GET, POST, PUT, DELETE 等。但是对方的服务器不一定都支持所有的方法(或者不允许用户使用一些其他的方法).
500 Internal Server Error	服务器出现内部错误. 一般是服务器的代码执行过程中遇到了一些特殊情况(服务器异常崩溃)会产生这个状态码，一般很少见
504 Gateway Timeout	当服务器负载比较大的时候, 服务器处理单条请求的时候消耗的时间就会很长, 就可能会导致出现超时的情况
302 Move temporarily	临时重定向。在登陆页面中经常会见到 302. 用于实现登陆成功后自动跳转到主页
301 Moved Permanently	永久重定向。当浏览器收到这种响应时, 后续的请求都会被自动改成新的地址。301 也是通过 Location 字段来表示要重定向到的新地址

总结

	类别	原因短语
1XX	Informational (信息性状态码)	接受的请求正在处理
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

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2-2-2 协议头(header)

响应报头的基本格式和请求报头的格式基本一致。

下面介绍下响应报头的 Content-Type 参数

• text/html

表示数据格式是 HTML

• text/css

表示数据格式是 CSS

• application/javascript

表示数据各式是 JavaScript

• application/json

表示数据格式是 JSON

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三、手写HTTP

3-1 HTTP客户端

import java.io.*;
import java.net.Socket;
// HTTP 客户端
public class HTTPClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1. HTTP 客户端，要发送 HTTP 请求，先建立 TCP 连接
        // 我们当前进程和www.baidu.com主机上绑定 8080 端口的进程使用 TCP 通信（要求 建立 TCP 连接）
        Socket socket = new Socket("localhost", 80);

        OutputStream os = socket.getOutputStream();
        PrintWriter writer = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(os, "UTF-8"));

        // 只有请求行，请求头为空，没有请求体
        String request = "GET / HTTP/1.0\r\n\r\n";
        writer.print(request);
        // 冲刷缓冲区
        writer.flush();

        // 读取百度返回的 HTTP 响应
        InputStream is = socket.getInputStream();
        byte[] buf = new byte[10240];    // 我们知道响应不会超过 1024 字节的
        int n = is.read(buf);
        String response = new String(buf, 0, n, "UTF-8");
        System.out.println(response);
    }
}

3-2 HTTP服务端

import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
// HTTP 服务端
public class HTTPServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 我们使用短连接
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(80);
        while (true) {
            try {
                Socket socket = serverSocket.accept();
                // 不管对方发给我们的 请求 是什么，一律使用统一的响应回复对方
                OutputStream os = socket.getOutputStream();
                PrintWriter writer = new PrintWriter(new OutputStreamWriter(os, "UTF-8"));
                String html = "<a href='https://www.baidu.com/'>百度一下</a>";   // 我们的响应体
                byte[] bytes = html.getBytes("UTF-8");
                int contentLength = bytes.length;
                String response = "HTTP/1.0 200 OK\r\n" +
                        "Content-Type: application/octet-stream; charset=utf-8\r\n" +
                        "Content-Length: 49\r\n" +
                        "\r\n" +
                        html;

                writer.print(response);
                writer.flush();

                socket.close();
            } catch (IOException exc) {
                exc.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

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总结:
提示：这里对文章进行总结：
以上就是今天的学习内容，本文是HTTP协议的学习，了解HTTP协议的工作过程，HTTP的请求和响应格式，以及如何手写HTTP服务器。之后的学习内容将持续更新！！！