【Linux 网络】一文读懂 HTTP 协议

1. HTTP 协议概述

HTTP (HyperText Transfer Protocol, 超文本传输协议) 是应用层最广泛使用的协议之一。它定义了客户端（如浏览器）与服务器之间如何通信，以交换超文本资源（如 HTML 文档、图片、视频等）。

核心特点：

1. 客户端/服务器模型： 请求由客户端发起，服务端处理并返回响应。

2. 无连接： 每次请求通常建立新的连接（但在 HTTP/1.1 后通过 Keep-Alive 优化）。

3. 无状态： 协议本身不会保存客户端的状态信息（通过 Cookie/Session 技术解决）。

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2. URL (统一资源定位符)

URL 是我们平时常说的"网址"，用于定位互联网上的资源。

URL 的结构

一个完整的 URL 示例：

组成部分	描述
协议方案名	http 或 https
登录信息	user:pass (认证信息，现在较少直接出现在 URL 中)
服务器地址	www.example.jp (域名或 IP 地址)
服务器端口号	:80 (HTTP 默认 80，HTTPS 默认 443)
带层次的文件路径	/dir/index.htm (资源在服务器上的位置)
查询字符串	?uid=1 (参数，以 key=value 形式传递)
片段标识符	#ch1 (锚点，用于定位页面内的某个位置)

urlencode 与 urldecode

• 原因： URL 中某些字符具有特殊含义（如 /, ?, :），若参数中包含这些字符，必须转义。

• 规则： 将字符转为 16 进制，每 2 位前面加上 %。

• 示例： + 会被转义成 %2B。

• 过程： urlencode 是编码过程，urldecode 是解码过程。

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3. HTTP 报文格式

HTTP 报文分为 请求 (Request) 和 响应 (Response)。

3.1 HTTP 请求格式

1. 首行： [方法] + [URL] + [版本] (如 GET /index.html HTTP/1.1)

2. Header (请求报头)： 键值对格式，每组以 \r\n 分隔。

3. 空行： 表示 Header 结束。

4. Body (请求正文)： 允许为空。若不为空，Header 中需有 Content-Length。

3.2 HTTP 响应格式

1. 首行： [版本号] + [状态码] + [状态码解释] (如 HTTP/1.1 200 OK)

2. Header (响应报头)： 同请求格式。

3. 空行： 表示 Header 结束。

4. Body (响应正文)： 包含服务端返回的数据（如 HTML 代码）。

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4. HTTP 方法

方法	说明	常用性
GET	请求获取 URL 指定的资源。参数通常附在 URL 后面。	极高
POST	传输实体主体，通常用于提交表单或上传数据。数据在 Body 中。	极高
PUT	传输文件，保存到 URL 指定位置（常用于 RESTful API 更新）。	一般
HEAD	类似 GET，但只返回响应头，不返回正文。用于检查资源有效性。	一般
DELETE	删除 URL 指定的资源。	一般
OPTIONS	查询服务器对该 URL 支持的 HTTP 方法。	调试用

实验： 使用 curl -i 可以查看响应头，使用 curl --head 仅获取 Header。

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5. HTTP 状态码

状态码用于告知客户端请求的处理结果。

5.1 状态码类别

类别	范围	原因短语
1XX	100-199	信息性状态码，接收的请求正在处理。
2XX	200-299	成功状态码，请求正常处理完毕。
3XX	300-399	重定向状态码，需要附加操作完成请求。
4XX	400-499	客户端错误，服务器无法处理请求。
5XX	500-599	服务器错误，服务器处理时出错。

5.2 常见状态码详解

• 200 OK： 请求成功。

• 301 Moved Permanently： 永久重定向。配合 Header 中的 Location 使用，浏览器会缓存新地址。

• 302 Found： 临时重定向。配合 Location 使用，后续请求仍访问旧地址。

• 403 Forbidden： 服务器理解请求但拒绝执行（无权限）。

• 404 Not Found： 资源不存在。

• 500 Internal Server Error： 服务器内部崩溃。

• 502 Bad Gateway： 代理服务器从上游获取了无效响应。

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6. HTTP 常见 Header 属性

字段名	含义	样例
Content-Type	数据的媒体类型	text/html, application/json
Content-Length	Body 的字节大小	Content-Length: 150
Host	目标主机名和端口	www.example.com:8080
User-Agent	客户端的浏览器/系统信息	Mozilla/5.0 ...
Referer	当前页面是从哪个页面跳转过来的	http://.../prev_page.html
Location	重定向的新地址	配合 3xx 使用
Cookie	存储在客户端的小量信息	用于 Session 管理
Connection	连接管理	keep-alive (长连接), close (短连接)

Connection: keep-alive (长连接)

• HTTP/1.0： 默认短连接，每次请求都要新建 TCP 连接。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。

• HTTP/1.1： 默认长连接，允许在同一个 TCP 连接上发送多个请求/响应，减少建立连接的开销。

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。

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