【Linux网络编程】第十一弹---HTTP协议全解析：从请求响应到方法与Header的详尽指南

像**/ ? :** 等这样的字符, 已经被 url 当做特殊意义理解了 . 因此这些字符不能随意出现.比如, 某个参数中需要带有这些特殊字符, 就必须先对特殊字符进行转义.
转义的规则如下:
将需要转码的字符转为 16 进制，然后从右到左，取 4 位 (不足 4 位直接处理)，每 2 位做一位，前面加上%，编码成%XY 格式！

例如:

使用特殊字符访问浏览器时，会进行编码(urlencode)与解码(urldecode)的过程！

1.3、HTTP 协议请求与响应格式

编写代码见见http 请求与应答

拷贝上一弹的网络计算器的部分代码(InetAddr.hpp，LockGuard.hpp，Log.hpp，Makefile，ServerMain.cc，Socket.hpp，TcpServer.hpp)，并适当修改代码进行测试！

1.3.1、代码修改

修改TcpServer.hpp文件中的执行方法声明：

using service_t = std::function<std::string (std::string &requeststr)>;

TcpServer类的成员变量与构造函数同理！

class TcpServer
{
public:
    TcpServer(service_t service,uint16_t port = gport)
        :_port(port),
        _listensock(std::make_shared<TcpSocket>()),
        _isrunning(false),
        _service(service)
    {
        _listensock->BuildListenSocket(_port);
    }
private:
    uint16_t _port;
    SockSPtr _listensock;
    bool _isrunning;
    service_t _service; // // 执行方法
};

Execute()函数也需修改！

// 无法调用类内成员 无法看到sockfd
static void *Execute(void *args)
{
    ThreadData *td = static_cast<ThreadData *>(args);
    pthread_detach(pthread_self()); // 分离新线程，无需主线程回收
    
    std::string requeststr;
    // 后面不做请求的分离，我们认为读到的是一个完整的请求 -bug
    ssize_t n = td->_sockfd->Recv(&requeststr);
    if(n > 0)
    {
        std::string responsestr = td->_self->_service(requeststr); // 执行回调
        td->_sockfd->Send(responsestr);
    }
    
    td->_sockfd->Close();
    delete td;
    return nullptr;
}

1.3.2、Http.hpp

该类用于处理服务的回调函数！

#pragma once

#include <iostream>
#include <string>

class HttpServer
{
public:
    HttpServer()
    {}
    std::string HandlerHttpRequest(std::string &req)
    {
        std::cout << "---------------------------------------------" << std::endl;
        std::cout << req;

        return std::string();
    }
    ~HttpServer()
    {}
};

注意：此处的执行方法返回的是空串，后序再进行修改！

1.3.3、ServerMain.cc

ServerMain.cc文件创建TcpServer智能指针对象！

#include "TcpServer.hpp" // 会话层
#include "Http.hpp"

// ./calserver 8888
int main(int argc, char *argv[])
{
    if (argc != 2)
    {
        std::cerr << "Usage: " << argv[0] << "local-port" << std::endl;
        exit(0);
    }

    uint16_t port = std::stoi(argv[1]);

    HttpServer hserver;

    std::unique_ptr<TcpServer> tsvr = std::make_unique<TcpServer>(
        std::bind(&HttpServer::HandlerHttpRequest, &hserver, std::placeholders::_1),
        port);
    tsvr->Loop();

    return 0;
}

1.3.4、腾讯云配置安全组(防火墙)

云服务器只有配置了安全组(防火墙)才能直接使用IP + 端口号在浏览器访问！

步骤一：执行服务端程序：

步骤二：安装telnet服务

步骤三：判断是否配置了安全组：

在cmd中执行命令 telnet ip port ！

出现上面的情况表示没有配置安全组！

步骤四：配置安全组(防火墙)：

在腾讯云官网的服务器中配置！

步骤五：再次判断是否配置了安全组

在cmd中执行命令 telnet ip port ！

此时表示配置成功！

1.3.5、在浏览器中访问

在浏览器中访问的前提是将服务端启动起来，在浏览器输入公网IP:端口号！

1.3.5、修改Http.hpp中执行方法

执行方法中给客户端发送一些信息！

std::string HandlerHttpRequest(std::string &reqstr)
{
    std::cout << "---------------------------------------------" << std::endl;
    std::cout << reqstr;

    // return std::string();
    std::string responsestr = "HTTP/1.1 200 OK\r\n";
    responsestr += "Content-Type: test/html\r\n";
    responsestr += "\r\n";
    responsestr += "<html><h1>hello linux,hello net!<h2></html>";

    return responsestr;
}

错误示范(X)

此处是因为方法中的代码错了一个英文，导致没有打印出来东西，而是下载内容！

正确示范(√)

修改HandlerHttpRequest()函数中的一个英文字母即可！

1.3.6、HTTP 请求

首行: [方法] + [url] + [版本]
Header: 请求的属性, 冒号分割的键值对 ;每组属性之间使用\r\n 分隔 ;遇到空行表示 Header 部分结束
Body: 空行后面的内容都是 Body . Body 允许为空字符串. 如果 Body 存在, 则在Header 中会有一个 Content-Length 属性来标识 Body 的长度;

1.3.7、HTTP 响应

首行: [版本号] + [状态码] + [状态码解释]
Header: 请求的属性, 冒号分割的键值对;每组属性之间使用\r\n 分隔;遇到空行表示 Header 部分结束
Body: 空行后面的内容都是 Body. Body 允许为空字符串. 如果 Body 存在, 则在Header 中会有一个 Content-Length 属性来标识 Body 的长度; 如果服务器返回了一个 html 页面, 那么 html 页面内容就是在 body 中.

1.3.8、基本的应答格式

1.4、HTTP 的方法

其中最常用的就是 GET 方法和 POST 方法.

1.4.1、HTTP 常见方法

1. GET 方法（重点）

用途：用于请求 URL 指定的资源。

示例：GET /index.html HTTP/1.1

特性：指定资源经服务器端解析后返回响应内容。

form表单

2. POST 方法（重点）

用途：用于传输实体的主体，通常用于提交表单数据。

示例：POST /submit.cgi HTTP/1.1

特性：可以发送大量的数据给服务器，并且数据包含在请求体中。

3. PUT 方法（不常用）

用途：用于传输文件，将请求报文主体中的文件保存到请求 URL 指定的位置。

示例：PUT /example.html HTTP/1.1

特性：不太常用，但在某些情况下，如 RESTful API 中，用于更新资源。
4. HEAD 方法

用途：与 GET 方法类似，但不返回报文主体部分，仅返回响应头。

示例：HEAD /index.html HTTP/1.1

特性：用于确认 URL 的有效性及资源更新的日期时间等。

5. DELETE 方法（不常用）

用途：用于删除文件，是 PUT 的相反方法。

示例：DELETE /example.html HTTP/1.1

特性：按请求 URL 删除指定的资源。
6. OPTIONS 方法

用途：用于查询针对请求 URL 指定的资源支持的方法。

示例：OPTIONS * HTTP/1.1

特性：返回允许的方法，如 GET、POST 等。

Content-Type : 数据类型(text/html 等)
Content-Length : Body 的长度
Host : 客户端告知服务器, 所请求的资源是在哪个主机的哪个端口上;
User-Agent : 声明用户的操作系统和浏览器版本信息;
referer : 当前页面是从哪个页面跳转过来的;
Location : 搭配 3xx 状态码使用, 告诉客户端接下来要去哪里访问;
Cookie : 用于在客户端存储少量信息. 通常用于实现会话(session)的功能;

1.5.1、关于 connection 报头

HTTP 中的 Connection 字段是 HTTP 报文头的一部分，它主要用于控制和管理客户端与服务器之间的连接状态。

核心作用

管理持久连接：Connection 字段还用于管理持久连接（也称为长连接）。持久连接允许客户端和服务器在请求/响应完成后不立即关闭 TCP 连接，以便在同一个连接上发送多个请求和接收多个响应。

持久连接（长连接）

HTTP/1.1：在 HTTP/1.1 协议中，默认使用持久连接。当客户端和服务器都不明确指定关闭连接时，连接将保持打开状态，以便后续的请求和响应可以复用同一个连接。
HTTP/1.0：在 HTTP/1.0 协议中，默认连接是非持久的。如果希望在 HTTP/1.0上实现持久连接，需要在请求头中显式设置 Connection: keep-alive。

语法格式

Connection:keep-alive ：表示希望保持连接以复用 TCP 连接。
Connection:close ：表示请求/响应完成后，应该关闭 TCP 连接。

下面附上一张关于 HTTP 常见 header 的表格

字段名	含义	样例
Accept	客户端可接受的响应内容类型	Accept: text/html,application/xhtml+xml,app lication/xml;q=0.9,image/webp,image /apng,/;q=0.8
Accept Encoding	客户端支持的数据压缩格式	Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Accept Language	客户端可接受的语言类型	Accept-Language: zh CN,zh;q=0.9,en;q=0.8
Host	请求的主机名和端口号	Host: www.example.com:8080
User-Agent	客户端的软件环境信息	User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, likeGecko) Chrome/91.0.4472.124 Safari/537.36
Cookie	客户端发送给服务器的 HTTP cookie 信息	Cookie: session_id=abcdefg12345;user_id=123
Referer	请求的来源 URL	Referer: http://www.example.com/previous_page.html
Content-Type	实体主体的媒体类型	Content-Type: application/x-wwwform-urlencoded (对于表单提交) 或 Content-Type: application/json (对于JSON 数据)
Content-Length	实体主体的字节大小	Content-Length: 150
Authorization	认证信息，如用户名和密码	Authorization: Basic QWxhZGRpbjpvcGVuIHNlc2FtZQ== (Base64 编码后的用户名:密码)
Cache-Control	缓存控制指令	请求时： Cache-Control: no-cache 或 Cache-Control: max-age=3600；响应时： Cache-Control: public, max age=3600
Connection	请求完后是关闭还是保持连接	Connection: keep-alive 或 Connection: close
Date	请求或响应的日期和时间	Date: Wed, 21 Oct 2023 07:28:00 GMT
Location	重定向的目标 URL（与 3xx 状态码配合使用）	Location: http://www.example.com/new_location.html (与 302 状态码配合使用)
Server	服务器类型	Server: Apache/2.4.41 (Unix)
Last-Modified	资源的最后修改时间	Last-Modified: Wed, 21 Oct 2023 07:20:00 GMT
ETag	资源的唯一标识符，用于缓存	ETag: "3f80f-1b6-5f4e2512a4100"
Expires	响应过期的日期和时间	Expires: Wed, 21 Oct 2023 08:28:00 GMT