HTTP协议是Hyper Text Transfer Protocol(超文本传输协议)的缩写,它是一种用于分布式、协作式和web应用系统的应用层协议。
HTTP的发展是由蒂姆·伯纳斯-李于1989年在欧洲核子研究组织(CERN)所发起。
HTTP的标准制定由万维网协会(World Wide Web Consortium,W3C)和互联网工程任务组(Internet Engineering Task Force,IETF)进行协调,最终发布了一系列的RFC,其中最著名的是1999年6月公布的 RFC 2616,定义了HTTP协议中现今广泛使用的一个版本——HTTP 1.1。
2014年12月,互联网工程任务组(IETF)的Hypertext Transfer Protocol Bis(httpbis)工作小组将HTTP/2标准提议递交至IESG进行讨论,于2015年2月17日被批准。 HTTP/2标准于2015年5月以RFC 7540正式发表,取代HTTP 1.1成为HTTP的实现标准。
主要特点
1.简单快速:客户向服务器请求服务时,只需传送请求方法和路径。
2.灵活:HTTP允许传输任意类型的数据对象。HTTP是一个基于TCP/IP通信协议来传递数据(HTML 文件, 图片文件等)。
3.无连接:无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求,并收到客户的应答后,即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。
4.无状态:HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息,则它必须重传,这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面,在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。
5.支持B/S及C/S模式。浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端即WEB服务器发送所有请求。Web服务器根据接收到的请求后,向客户端发送响应信息。
二、HTTP工作原理
HTTP协议定义Web客户端如何从Web服务器请求Web页面,以及服务器如何把Web页面传送给客户端。
HTTP协议采用了请求/响应模型。
- 客户端向服务器发送一个请求报文,请求报文包含请求行、请求头部、空行和请求数据。
- 服务器收到客户端的请求会响应,响应的内容包括状态行、响应头部、空行和响应数据。
1、HTTP 请求/响应的步骤:
1. 客户端连接到Web服务器
一个HTTP客户端,通常是浏览器,浏览器向 DNS 服务器请求解析该 URL 中的域名所对应的 IP 地址,与Web服务器的HTTP端口(默认为80)建立一个TCP套接字连接。例如:https://www.baidu.com/
2. 发送HTTP请求
通过TCP套接字,客户端向Web服务器发送一个文本的请求报文。
一个请求报文由请求行、请求头部、空行和请求数据4部分组成。
3. 服务器接收请求并返回HTTP响应
Web服务器解析请求,定位请求资源。服务器将资源复本写到TCP套接字,由客户端读取。
一个响应由状态行、响应头部、空行和响应数据4部分组成。
4. 释放连接TCP连接
若connection 模式为close,则服务器主动关闭TCP连接,客户端被动关闭连接,释放TCP连接;
若connection 模式为keepalive,则该连接会保持一段时间,在该时间内可以继续接收请求;
5. 客户端浏览器解析HTML内容
客户端浏览器首先解析状态行,查看表明请求是否成功的状态代码。
然后解析每一个响应头,响应头告知HTML文档的若干特殊信息和文档的字符集。
客户端浏览器读取响应数据HTML,根据HTML的语法对其进行格式化,并在浏览器窗口中显示。
2、HTTP请求报文
客户端发送一个HTTP请求到服务器的请求消息包括以下格式:请求行(request line)、请求头部(header)、空行和请求数据四个部分组成。
3、HTTP请求方法
根据HTTP标准,HTTP请求可以使用多种请求方法。
- HTTP1.0定义了三种请求方法: GET, POST 和 HEAD方法。
- HTTP1.1新增了五种请求方法:OPTIONS, PUT, DELETE, TRACE 和 CONNECT 方法。
GET 向指定的资源发出“显示”请求,并返回实体主体。。使用GET方法应该只用在读取数据,而不应当被用于产生“副作用”的操作中。
HEAD 类似于get请求,只不过返回的响应中没有具体的内容,用于获取报头
POST 向指定资源提交数据,请求服务器进行处理(例如提交表单或者上传文件)。数据被包含在请求体中。POST请求可能会创建新的资源或修改现有资源,或二者皆有。
PUT 向指定资源位置上传其最新内容。
DELETE 请求服务器删除Request-URI所标识的资源。
TRACE 回显服务器收到的请求,主要用于测试或诊断。
OPTIONS 允许客户端查看服务器的性能。可以使服务器传回该资源所支持的所有HTTP请求方法。用'*'来代替资源名称,向Web服务器发送OPTIONS请求,可以测试服务器功能是否正常运作。
CONNECT HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器。通常用于SSL加密服务器的链接(经由非加密的HTTP代理服务器)。
注意:
在HTTP协议中,方法名称是区分大小写的。
HTTP服务器至少应该实现GET和HEAD方法,其他方法都是可选的。
4、HTTP状态码
所有HTTP响应的第一行都是状态行,依次是当前HTTP版本号,3位数字组成的状态代码,以及描述状态的短语,彼此由空格分隔。
状态代码的第一个数字代表当前响应的类型:
- 1xx消息——请求已被服务器接收,继续处理
- 2xx成功——请求已成功被服务器接收、理解、并接受
- 3xx重定向——需要后续操作才能完成这一请求
- 4xx请求错误——请求含有词法错误或者无法被执行
- 5xx服务器错误——服务器在处理某个正确请求时发生错误
消息
描述
100 Continue
服务器仅接收到部分请求,但是一旦服务器并没有拒绝该请求,客户端应该继续发送其余的请求。
101 Switching Protocols
服务器转换协议:服务器将遵从客户的请求转换到另外一种协议。
2xx:成功消息
描述
200 OK
请求成功(其后是对GET和POST请求的应答文档。)
201 Created
请求被创建完成,同时新的资源被创建。
202 Accepted
供处理的请求已被接受,但是处理未完成。
203 Non-authoritative Information
文档已经正常地返回,但一些应答头可能不正确,因为使用的是文档的拷贝。
204 No Content
没有新文档。浏览器应该继续显示原来的文档。如果用户定期地刷新页面,而Servlet可以确定用户文档足够新,这个状态代码是很有用的。
205 Reset Content
没有新文档。但浏览器应该重置它所显示的内容。用来强制浏览器清除表单输入内容。
206 Partial Content
客户发送了一个带有Range头的GET请求,服务器完成了它。
3xx:重定向消息
描述
300 Multiple Choices
多重选择。链接列表。用户可以选择某链接到达目的地。最多允许五个地址。
301 Moved Permanently
所请求的页面已经转移至新的url。
302 Found
所请求的页面已经临时转移至新的url。
303 See Other
所请求的页面可在别的url下被找到。
304 Not Modified
未按预期修改文档。客户端有缓冲的文档并发出了一个条件性的请求(一般是提供If-Modified-Since头表示客户只想比指定日期更新的文档)。服务器告诉客户,原来缓冲的文档还可以继续使用。
305 Use Proxy
客户请求的文档应该通过Location头所指明的代理服务器提取。
306 Unused
此代码被用于前一版本。目前已不再使用,但是代码依然被保留。
307 Temporary Redirect
被请求的页面已经临时移至新的url。
4xx:客户端错误消息
描述
400 Bad Request
服务器未能理解请求。
401 Unauthorized
被请求的页面需要用户名和密码。
401.1
登录失败。
401.2
服务器配置导致登录失败。
401.3
由于 ACL 对资源的限制而未获得授权。
401.4
筛选器授权失败。
401.5
ISAPI/CGI 应用程序授权失败。
401.7
访问被 Web 服务器上的 URL 授权策略拒绝。这个错误代码为 IIS 6.0 所专用。
402 Payment Required
此代码尚无法使用。
403 Forbidden
对被请求页面的访问被禁止。
403.1
执行访问被禁止。
403.2
读访问被禁止。
403.3
写访问被禁止。
403.4
要求 SSL。
403.5
要求 SSL 128。
403.6
IP 地址被拒绝。
403.7
要求客户端证书。
403.8
站点访问被拒绝。
403.9
用户数过多。
403.10
配置无效。
403.11
密码更改。
403.12
拒绝访问映射表。
403.13
客户端证书被吊销。
403.14
拒绝目录列表。
403.15
超出客户端访问许可。
403.16
客户端证书不受信任或无效。
403.17
客户端证书已过期或尚未生效。
403.18
在当前的应用程序池中不能执行所请求的 URL。这个错误代码为 IIS 6.0 所专用。
403.19
不能为这个应用程序池中的客户端执行 CGI。这个错误代码为 IIS 6.0 所专用。
403.20
Passport 登录失败。这个错误代码为 IIS 6.0 所专用。
404 Not Found
服务器无法找到被请求的页面。
404.0
(无)–没有找到文件或目录。
404.1
无法在所请求的端口上访问 Web 站点。
404.2
Web 服务扩展锁定策略阻止本请求。
404.3
MIME 映射策略阻止本请求。
405 Method Not Allowed
请求中指定的方法不被允许。
406 Not Acceptable
服务器生成的响应无法被客户端所接受。
407 Proxy Authentication Required
用户必须首先使用代理服务器进行验证,这样请求才会被处理。
408 Request Timeout
请求超出了服务器的等待时间。
409 Conflict
由于冲突,请求无法被完成。
410 Gone
被请求的页面不可用。
411 Length Required
"Content-Length" 未被定义。如果无此内容,服务器不会接受请求。
412 Precondition Failed
请求中的前提条件被服务器评估为失败。
413 Request Entity Too Large
由于所请求的实体的太大,服务器不会接受请求。
414 Request-url Too Long
由于url太长,服务器不会接受请求。当post请求被转换为带有很长的查询信息的get请求时,就会发生这种情况。
415 Unsupported Media Type
由于媒介类型不被支持,服务器不会接受请求。
416 Requested Range Not Satisfiable
服务器不能满足客户在请求中指定的Range头。
417 Expectation Failed
执行失败。
423
锁定的错误。
5xx:服务器错误消息
描述
500 Internal Server Error
请求未完成。服务器遇到不可预知的情况。
500.12
应用程序正忙于在 Web 服务器上重新启动。
500.13
Web 服务器太忙。
500.15
不允许直接请求 Global.asa。
500.16
UNC 授权凭据不正确。这个错误代码为 IIS 6.0 所专用。
500.18
URL 授权存储不能打开。这个错误代码为 IIS 6.0 所专用。
500.100
内部 ASP 错误。
501 Not Implemented
请求未完成。服务器不支持所请求的功能。
502 Bad Gateway
请求未完成。服务器从上游服务器收到一个无效的响应。
502.1
CGI 应用程序超时。 ·
502.2
CGI 应用程序出错。
503 Service Unavailable
请求未完成。服务器临时过载或宕机。
504 Gateway Timeout
网关超时。
505 HTTP Version Not Supported
服务器不支持请求中指明的HTTP协议版本。
更多详细的参数,请查看
关于HTTP消息头
常用的HTTP请求头
常用的HTTP响应头
MIME 类型 HTTP content-type
三、URL和URLConnection
HTTP使用统一资源标识符(Uniform Resource Identifiers, URI)来传输数据和建立连接。URL是一种特殊类型的URI,包含了用于查找某个资源的足够的信息。
URL是Uniform Resource Locator的简写,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。
1、URL 的具体语法格式如下:
协议://用户名:密码@子域名.域名.顶级域名:端口号/目录/文件名.文件后缀?参数=值&参数2=值2....#标志
以下面这个URL为例,介绍下普通URL的各部分组成:
https://baike.baidu.com:443/item/http/243074?fromtitle=HTTP%E5%8D%8F%E8%AE%AE&fromid=1276942&fr=aladdin
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。
2. // 层级URL标记符号(为[//],固定不变)
3. 用户名:密码@:访问资源需要的凭证信息(可省略)
4. 域名部分:该URL的域名部分为“baike.baidu.com”。一个URL中,也可以使用IP地址作为域名使用
5. 端口部分: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
6. 虚拟目录部分(路径):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。如:/item/http/
7. 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。
如:243074。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
8. 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。如:?fromtitle=HTTP%E5%8D%8F%E8%AE%AE&fromid=1276942&fr=aladdin。参数可以允许有多个参数,参数与参数之间用“&”作为分隔符。
9. 锚部分:从“#”开始到最后,都是锚部分。锚部分也不是一个URL必须的部分
2、URI和URL的区别
1. URI(Uniform Resource Identifier)统一资源标识符,用来唯一的标识一个资源地址。
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:
- 访问资源的命名机制
- 存放资源的主机名
- 资源自身的名称,由路径表示,着重强调于资源。
2. URL(Uniform Resource Locator),统一资源定位器,它是一种具体的URI,即URL可以用来标识一个资源,而且还指明了如何locate这个资源。
URL是Internet上用来描述信息资源的字符串,主要用在各种WWW客户程序和服务器程序上,特别是著名的Mosaic。
采用URL可以用一种统一的格式来描述各种信息资源,包括文件、服务器的地址和目录等。URL一般由三部组成:
- 协议(或称为服务方式)
- 存有该资源的主机IP地址(有时也包括端口号)
- 主机资源的具体地址。如目录和文件名等
3. URN(Uniform Resource Name),统一资源命名,是通过名字来标识资源,比如mailto:java-net@java.sun.com。
URI是以一种抽象的,高层次概念定义统一资源标识,而URL和URN则是具体的资源标识的方式。URL和URN都是一种URI。笼统地说,每个 URL 都是 URI,但不一定每个 URI 都是 URL。这是因为 URI 还包括一个子类,即统一资源名称 (URN),它命名资源但不指定如何定位资源。上面的 mailto、news 和 isbn URI 都是 URN 的示例。
在Java的URI中,一个URI实例可以代表绝对的,也可以是相对的,只要它符合URI的语法规则。而URL类则不仅符合语义,还包含了定位该资源的信息,因此它不能是相对的。
在Java类库中,URI类不包含任何访问资源的方法,它唯一的作用就是解析。相反,
在Java类库中,使用 java.net.URL类来表示URL,URL类可以打开一个到达资源的流。
3、 java.net.URL类
在 java.net 包中包含专门用来处理 URL 的 URL类,可以获得 URL 的相关信息。
URL 类的构造方法和常用方法:
//方法等具体查看API
public static void main(String[] args) throws IOException {
URL url = new URL("https://www.baidu.com");
//获取此的授权部分 URL 。
System.out.println(url.getAuthority());
//获取此 URL的文件名。
System.out.println(url.getFile());
//获取端口
System.out.println(url.getPort());
//获取主机
System.out.println(url.getHost());
//获得默认端口
System.out.println(url.getDefaultPort());
//获得路径
System.out.println(url.getPath());
//获取该 URL的userInfo部分。
System.out.println(url.getUserInfo());
}
4、java.net.URLConnection 类
在 java.net 包中,定义了专门的 URLConnection 类来表示与 URL 建立的通信连接。
URLConnection对象通过 URL 类的 openConnection() 方法获得。
注意:我们在应用程序和URL链接的时候,使用URLConnection类。
当我们HTTP和URL连接的时候,使用URLConnection类的子类HttpURLConnection。
URLConnection 类的主要方法:
get和post使用: Java 使用GET和POST方式提交HttpURLConnection请求
参考文章:更多方法查看API
JavaWeb - 常用的HTTP请求头与响应头
—— Stay Hungry. Stay Foolish. 求知若饥,虚心若愚。