「网络通信」HTTP 协议

HTTP

🍉简介
🍉抓包工具
🍉报文结构
- 🍌请求
- 🍌响应
- 🍌URL
- - 🥝URL encode
- 🍌方法
- 🍌报文字段
- - 🥝Host
  - 🥝Content-Length & Content-Type
  - 🥝User-Agent（UA）
  - 🥝Referer
  - 🥝Cookie
🍉状态码
- 🍌类别
- 🍌常见状态码

🍉简介

HTTP 协议全称为超文本传输协议，超文本比文本更加强大，它不仅包含字符串，还可以携带一些图片、特殊格式等
HTTP 最主要的应用场景就是网站。浏览器和服务器、客户端和服务器之间传输数据的协议，很可能就是 HTTP

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🍉抓包工具

抓包工具本质上是一个代理程序，能够获取到网络上传输的数据并显示出来，从而给程序员提供一些参考，在后面介绍 HTTP 报文格式的过程中，会频繁用到抓包工具，这里我们使用 fiddler，它专注于 HTTP 的抓包

打开一个网站，浏览器和服务器之间会进行多次 HTTP 交互，其中第一次交互拿到的是这个页面的 html

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选中这个请求并双击，可以看到明细：

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点击 RAW，可以查看 HTTP 请求的原始数据
下面是请求的原始数据

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再来看下响应的原始数据

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为了节省带宽，一般响应数据会被压缩，对上述响应解压缩得到：

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🍉报文结构

🍌请求

HTTP 请求包含 4 个部分

首行

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请求头：由若干个键值对组成，每个键值对占一行，键和值之间使用 : 分割
空行：请求头的结束标记
正文（body）：http 的载荷部分，有的 http 请求有 body，有的没有

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🍌响应

HTTP 响应的基本格式也是分为四个部分

首行

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2. 响应头：这里是按照键值对的形式来组织内容
3. 空行
4. 响应正文（body）：响应的载荷是 html

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🍌URL

URL 全称为唯一资源定位符，用来描述一个网络上资源的位置
一个 URL 的完整结构如下：

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🥝URL encode

query string（查询字符串）里是自定义的键值对，而在 URL 中，有些特殊符号，比如 / : ? @ 等都是有特定的含义，如果 query string 中也包含同样的符号，可能会使服务器 / 浏览器解析失败，比较靠谱的方法就是对上述符号进行转义（就像 C语言中用 printf 打印一些特殊符号一样，需要转义）。
除了这些特殊符号，汉字也要进行转义，因为汉字的 utf8 / gbk 等编码值中可能某个字节恰好和某个符号的 ASCII 码值一致
下面举个例子，比如搜索 C++：

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🍌方法

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有两个典型的使用 POST 的场景：登录和上传
以登录为例，在一个网站输入账号密码登录后抓包得到的数据报的 body：

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这里有一个比较经典的面试题：

GET 和 POST 有什么区别

GET 和 POST 本质上没有区别。使用 GET 的场景也可以替换为 POST；使用 POST 的场景也可以替换为 GET。这取决于代码是怎么写的，尤其是服务器和客户端都是自己实现的情况下
但是这两者在使用习惯上还是有区别的：

GET 习惯于把数据放到 URL 的 query string 中；POST 习惯于把数据放到 body 中
语义上的区别。标准文档中，GET 的语义是用来获取数据；POST 的语义是给服务器传输数据。当然实际使用并不拘泥于上述要求
关于幂等性。标准文档中建议 GET 请求实现成幂等的；POST 则没有要求。当然 GET 在实际开发中也不一定得实现成幂等
这里的“幂等”源于数学术语，如果每次输入的内容一定，输出的结果也一定，那就是幂等；反之，若输入内容一定，但输出不一定，则不是幂等。在计算机中，如果某个操作是幂等的，那就可以进行缓存

🍌报文字段

🥝Host

表示服务器主机的地址和端口
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🥝Content-Length & Content-Type

这两个字段分别表示 body 中数据的长度和请求的 body 中的数据格式
HTTP 底层也是基于 TCP。连续传输多个 HTTP 数据报的话，接收方这边的接收缓冲区里就会积累多个包的数据，应用程序在读取这些数据时需要明确包与包之间的边界。通过长度可以解决粘包问题

🥝User-Agent（UA）

UA 描述了操作系统和浏览器的信息，这两个其实就是在描述用户使用什么样的设备上网

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它里面包含了系统信息，这就可以判定系统是 PC 的系统，还是移动端的系统，此时可以根据这个信息来返回不同的页面
比如在手机浏览器的设置中手动把 UA 修改为 PC 的 UA，那么就可以访问电脑版的网页了

🥝Referer

描述当前这个页面从哪儿来，类似上层目录，所以直接在浏览器输入 URL 的路径或从收藏夹中打开的网页都是没有 referer 的

🥝Cookie

Cookie 是报头中一个非常重要的属性，它本质上是浏览器本地持久化存储数据的机制
操作系统提供了 api 操作文件，浏览器作为电脑上的一个程序，可以调用这些 api 来读写本地磁盘文件。而浏览器上运行的网页，理论上也是可以通过浏览器提供的 api 来读写本地文件，但是为了保证安全性，浏览器禁止这种做法，也就是说它没有给网页提供这样的 api。不然有些不法分子搞一些恶意网站，你点进去之后它就会把你电脑上的文件删掉，这样势必会造成巨大损失！
不过有些网站需要把一些信息保存到浏览器这边，比如登录界面需要保存用户的身份信息。所以浏览器给网页提供了这样的 api：可以有限度地存储数据，但不能随意访问文件系统

Cookie 就是一种经典的存储数据的机制，它将存储的数据按照键值对的形式存储起来，其中键值对是由程序员自定义的，和 query string 差不多，因此不同网站的 Cookie 都是不一样的

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HTTP 请求中的 Cookie 字段就是把本地存储的 Cookie 信息发送到服务器。相应地，HTTP 响应中会有一个 Set-Cookie 字段，这个是服务器告诉浏览器要在本地保存哪些信息
通常在首次访问 / 登录成功之后服务器会把数据返回给浏览器，然后 Cookie 会以域名为维度存储在浏览器本地主机的硬盘上，比如浏览器访问 Gitee，就有一组 Cookie，访问 B 站，又有一组 Cookie，这些 Cookie 之间互不冲突，后续每次访问服务器都会带上对应网站的 Cookie
不同的客户端保存的 Cookie 是不同的，即使是同一台主机，使用不同的浏览器，Cookie 大概率也是不同的

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Cookie 用途就是在客户端保存数据，其中保存的数据最主要是用户的身份标识，这样服务器就可以通过标识来区分用户。它一般不会保存其他业务数据，这些数据存在服务器，通过 Cookie 中的身份标识可以找到这些数据

有个典型的场景：在某个页面登录之后，下次登录就不用再输入账号密码，因为首次输入账密后这些信息就会保存在磁盘，下次进入网页时就会先从本地读取磁盘拿到账密。发送 HTTP 请求后服务器收到 Cookie 中的用户信息后就通过身份验证了，所以不用再手动输入账密

补充：页游中的账号密码等信息一般不是放在 Cookie 中的，因为浏览器保存的密码都是明文密码，放到 Cookie 中不安全

🍉状态码

🍌类别

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🍌常见状态码

200 OK
打开 Fiddler，放眼望去基本都是 200，它表示请求已经成功处理
404 Not Found
这个也很常见，Not found 表示访问的资源没找到，此处的资源指的是 URL 中的路径
比如输入一个不存在的网址：

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403 Forbidden
表示请求的资源没有权限访问
405 Method Not Allowed
如果你的服务器只支持 GET 请求，但是你发了一个 POST 请求，那就会出现这个状态码
500 Internal Server Error
表示服务器内部错误，遇到这种情况可能是服务器挂了
504 Gateway Timeout
访问服务器超时了，这可能是服务器挂了，也可能是网断了
302 Move temporarily
临时重定向，表示资源临时移动到新的位置。除了 302,301 也表示重定向，不过它是永久性的。重定向的时间会影响浏览器的缓存，如果是永久性的，那么浏览器会把重定向的结果记录下来，后续再次访问就会直接访问重定向的目标地址，不用多一次跳转了；而如果是临时性的，那就不太方便缓存了
重定向报文的响应中会有一个特殊的 header：Location，它描述了重定向的目标地址在哪儿