图解HTTP——HTTP报文内的HTTP信息

3.1 HTTP 报文

用于 HTTP 协议交互的信息被称为 HTTP 报文。请求端(客户端)的HTTP 报文叫做请求报文,响应端(服务器端)的叫做响应报文。HTTP 报文本身是由多行(用 CR+LF 作换行符)数据构成的字符串文本。

HTTP 报文大致可分为报文首部和报文主体两块。两者由最初出现的空行(CR+LF)来划分。通常,并不一定要有报文主体。

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图:HTTP报文结构

3.2 请求报文及响应报文的结构

请求报文和响应报文的结构:

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图:请求报文(上)和响应报文(下)的结构

例如:

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图:请求报文(上)和响应报文(下)的实例

请求报文和响应报文的首部内容由以下数据组成:

请求行:包含用于请求的方法,请求 URI 和 HTTP 版本。

状态行:包含表明响应结果的状态码,原因短语和 HTTP 版本。

首部字段:包含表示请求和响应的各种条件和属性的各类首部。一般有 4 种首部,分别是:通用首部、请求首部、响应首部和实体首部。

其他:可能包含 HTTP 的 RFC 里未定义的首部(Cookie 等)。

3.3 编码提升传输速率

HTTP 在传输数据时可以在传输过程中通过编码提升传输速率。通过在传输时编码,能有效地处理大量的访问请求。但是,编码的操作需要计算机来完成,因此会消耗更多的 CPU 等资源。

报文主体实体主体差异

报文(message):是 HTTP 通信中的基本单位,由 8 位组字节流(octet sequence,其中 octet 为 8 个比特)组成,通过 HTTP 通信传输。

实体(entity):作为请求或响应的有效载荷数据(补充项)被传输,其内容由实体首部和实体主体组成。

HTTP 报文的主体用于传输请求或响应的实体主体。

通常,报文主体等于实体主体。只有当传输中进行编码操作时,实体主体的内容发生变化,才导致它和报文主体产生差异

压缩传输的内容编码:指明应用在实体内容上的编码格式,并保持实体信息原样压缩。内容编码后的实体由客户端接收并负责解码

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图:内容编码

常用的内容编码有以下几种:

gzip(GNU zip)、compress(UNIX 系统的标准压缩)、deflate(zlib)、identity(不进行编码)。

分割发送的分块传输编码:把实体主体分块的功能称为分块传输编码(Chunked TransferCoding)。

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图:分块传输编码

分块传输编码会将实体主体分成多个部分(块)。每一块都会用十六进制来标记块的大小,而实体主体的最后一块会使用“0(CR+LF)”来标记。使用分块传输编码的实体主体会由接收的客户端负责解码,恢复到编码前的实体主体。

HTTP/1.1 中存在一种称为传输编码(Transfer Coding)的机制,它可以在通信时按某种编码方式传输,但只定义作用于分块传输编码中。

3.4 发送多种数据的多部分对象集合

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。相应地,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。通常是在图片或文本文件等上传时使用。

多部分对象集合包含的对象如下:

multipart/form-data:在 Web 表单文件上传时使用。

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。

multipart/form-data

multipart/byteranges

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。

3.5 获取部分内容的范围请求

为了解决下载过程中遇到网络中断的情况,那就必须重头开始的问题,需要一种可恢复的机制。

要实现该功能需要指定下载的实体范围。像这样,指定范围发送的请求叫做范围请求(Range Request)。

对一份 10 000 字节大小的资源,如果使用范围请求,可以只请求5001~10 000 字节内的资源。

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执行范围请求时,会用到首部字段 Range 来指定资源的 byte 范围

byte 范围的指定形式如下;

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针对范围请求,响应会返回状态码为 206 Partial Content 的响应报文。另外,对于多重范围的范围请求,响应会在首部字段 Content-Type 明 multipart/byteranges 后返回响应报文

如果服务器端无法响应范围请求,则会返回状态码 200 OK 和完整的实体内容。

3.6 内容协商返回最合适的内容

当浏览器的默认语言为英语或中文,访问相同 URI 的 Web 页面时,则会显示对应的英语版或中文版的 Web 页面。这样的机制称为内容协商(Content Negotiation)。

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图:访问 http://www.google.com/

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。

包含在请求报文中的某些首部字段(如下)就是判断的基准:

Accept、Accept-Charset、Accept-Encoding、Accept-Language、Content-Language

内容协商技术有以下 3 种类型:

服务器驱动协商(Server-driven Negotiation):由服务器端进行内容协商。以请求的首部字段为参考,在服务器端自动处理。但对用户来说,以浏览器发送的信息作为判定的依据,并不一定能筛选出最优内容。

客户端驱动协商(Agent-driven Negotiation):由客户端进行内容协商的方式。用户从浏览器显示的可选项列表中手动选择。还可以利用 JavaScript 脚本在 Web 页面上自动进行上述选择。比如按 OS 的类型或浏览器类型,自行切换成 PC 版页面或手机版页面。

透明协商(Transparent Negotiation):是服务器驱动和客户端驱动的结合体,是由服务器端和客户端各自进行内容协商的一种方法。



完~