Linux --应用层协议HTTP

HTTP协议是什么？

HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）是互联网世界中客户端（如浏览器）与服务器之间通信的基础协议。它定义了双方如何交换或传输超文本（如HTML文档）。

核心特点：

无连接：每次请求都需要建立新的连接（HTTP/1.0的默认行为，HTTP/1.1引入了持久连接来改善这一点）。
无状态：服务器不会保存客户端的状态信息。每次请求都是独立的，服务器"记不住"你上一次做了什么。
应用层协议：虽然应用层协议是程序员自己定的，但HTTP是已经定义好的、非常好用的现成协议，供我们直接参考使用。

通俗理解：HTTP就像你和餐厅服务员之间的点餐规则。你说"我要一份宫保鸡丁"（请求），服务员去厨房下单，然后把菜端回来（响应）。每次点餐都是独立的，服务员不会因为你昨天来过就记住你的口味。

认识URL

平时我们俗称的"网址"其实就是URL（统一资源定位符）。一个完整的URL包含以下部分：

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http://user:pass@www.example.jp:80/dir/index.htm?uid=1#ch1

组成部分	说明
协议方案名	`http://` 或 `https://`
登录信息（认证）	`user:pass@`，可选，用于身份验证
服务器地址	`www.example.jp`，可以是域名或IP
服务器端口号	`:80`，HTTP默认端口是80，HTTPS默认是443
带层次的文件路径	`/dir/index.htm`
查询字符串	`?uid=1`，用于传递参数
片段标识符	`#ch1`，用于定位页面内的某个位置

urlencode和urldecode

URL中有些字符具有特殊含义，比如 /、?、: 等。如果某个参数中需要包含这些特殊字符，就必须先进行转义。

转义规则：

将需要转码的字符转为16进制。
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。

示例：

+ 被转义成 %2B
空格被转义成 %20

urldecode 就是 urlencode 的逆过程，将 %XY 格式还原为原始字符。

通俗理解：就像寄快递时，有些物品不能直接寄，需要特殊包装。URL编码就是给特殊字符"打包"，让它们能安全地在网络上传输。

HTTP请求与响应格式

HTTP请求格式

一个HTTP请求由四部分组成：

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POST http://job.xjtu.edu.cn/companyLogin.do HTTP/1.1
Host: job.xjtu.edu.cn
Connection: keep-alive
Content-Length: 36
Cache-Control: max-age=0
Origin: http://job.xjtu.edu.cn
Upgrade-Insecure-Requests: 1
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.3; Win64; x64) ...
Accept: text/html,application/xhtml+xml,...
Referer: http://job.xjtu.edu.cn/companyLogin.do
Accept-Encoding: gzip, deflate
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8
Cookie: JSESSIONID=D628A75845A74D29D991DB47A461E4FC; ...

username=hgttz2222&password=222222222

结构说明：

部分	说明
请求行	`请求方法 + 空格 + URI + 空格 + HTTP版本 + 换行符`
请求报头	`Key: Value` 格式，每组之间用 `\r\n` 分隔
空行	表示Header部分结束
请求正文	Body，允许为空。如果存在，Header中会有 `Content-Length` 标识长度

HTTP响应格式

一个HTTP响应也由四部分组成：

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HTTP/1.1 200 OK
Server: YxlinkWAF
Content-Type: text/html;charset=UTF-8
Content-Language: zh-CN
Transfer-Encoding: chunked
Date: Fri, 29 Sep 2017 05:10:13 GMT

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
    <title>西安交通大学就业网</title>
    ...
</head>

结构说明：

部分	说明
状态行	`HTTP版本 + 空格 + 状态码 + 空格 + 状态码解释 + 换行符`
响应报头	`Key: Value` 格式，每组之间用 `\r\n` 分隔
空行	表示Header部分结束
响应正文	Body，允许为空。如果存在，Header中会有 `Content-Length` 标识长度

HTTP的方法

方法	说明	支持的HTTP协议版本
GET	获取资源	1.0、1.1
POST	传输实体主体	1.0、1.1
PUT	传输文件	1.0、1.1
HEAD	获得报文首部	1.0、1.1
DELETE	删除文件	1.0、1.1
OPTIONS	询问支持的方法	1.1
TRACE	追踪路径	1.1
CONNECT	要求用隧道协议连接代理	1.1
LINK	建立和资源之间的联系	1.0
UNLINE	断开连接关系	1.0

最常用的就是GET和POST方法。

GET方法（重点）

用途：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 ：GET请求的参数会附加在URL后面，如 ?username=abc&password=123。

POST方法（重点）

用途：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，数据包含在请求体中。
Form表单：POST请求的参数放在请求体（Body）中，不会显示在URL上。

PUT方法（不常用）

用途：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RESTful API中用于更新资源。

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。
特性：用于确认URL的有效性及资源更新的日期时间等。
示例：curl --head www.baidu.com 只会返回响应头。

DELETE方法（不常用）

用途：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。

OPTIONS方法

用途：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。

HTTP的状态码

状态码表示服务器对请求的处理结果，分为五大类：

类别	原因短语	说明
1XX	Informational（信息性状态码）	接收的请求正在处理
2XX	Success（成功状态码）	请求正常处理完毕
3XX	Redirection（重定向状态码）	需要进行附加操作以完成请求
4XX	Client Error（客户端错误状态码）	服务器无法处理请求
5XX	Server Error（服务器错误状态码）	服务器处理请求出错

最常见的状态码：

状态码	含义	应用样例
100	Continue	上传大文件时，服务器告诉客户端可以继续上传
200	OK	访问网站首页，服务器返回网页内容
201	Created	发布新文章，服务器返回文章创建成功的信息
204	No Content	删除文章后，服务器返回"无内容"表示操作成功
301	Moved Permanently	网站换域名后，自动跳转到新域名
302	Found / See Other	用户登录成功后，重定向到用户首页
304	Not Modified	浏览器缓存机制，对未修改的资源返回304
400	Bad Request	填写表单时，格式不正确导致提交失败
401	Unauthorized	访问需要登录的页面时，未登录或认证失败
403	Forbidden	尝试访问你没有权限查看的页面
404	Not Found	访问不存在的网页链接
500	Internal Server Error	服务器崩溃或数据库错误导致页面无法加载
502	Bad Gateway	代理服务器无法从上游服务器获取有效响应
503	Service Unavailable	服务器维护或过载，暂时无法处理请求
504	Bad Gateway	网关超时

重定向状态码详解

状态码	含义	是否为临时重定向	应用样例
301	Moved Permanently	否（永久重定向）	网站换域名后自动跳转
302	Found / See Other	是（临时重定向）	用户登录成功后重定向到首页
307	Temporary Redirect	是（临时重定向）	临时重定向资源到新位置（较少使用）
308	Permanent Redirect	否（永久重定向）	永久重定向资源到新位置（较少使用）

301和302都依赖Location选项：

复制代码

HTTP/1.1 301 Moved Permanently
Location: https://www.new-url.com

HTTP/1.1 302 Found
Location: https://www.new-url.com

通俗理解：301就像你搬家了，告诉邮局"我永久搬到新地址了"；302就像你临时出差，告诉邮局"我这几天在酒店，先寄到那里"。

字段名	含义	样例
Content-Type	数据类型	`text/html`、`application/json`
Content-Length	Body的长度	`Content-Length: 150`
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	`Host: www.example.com:8080`
User-Agent	声明用户的操作系统和浏览器版本信息	`Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) ...`
Referer	当前页面是从哪个页面跳转过来的	`http://www.example.com/previous_page.html`
Location	搭配3xx状态码使用，告诉客户端接下来要去哪里访问	`Location: https://www.new-url.com`
Cookie	用于在客户端存储少量信息，通常用于实现会话功能	`session_id=abcdefg12345; user_id=123`
Accept	客户端可接受的响应内容类型	`text/html,application/xhtml+xml,...`
Accept-Encoding	客户端支持的数据压缩格式	`gzip, deflate, br`
Accept-Language	客户端可接受的语言类型	`zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8`
Authorization	认证信息，如用户名和密码	`Basic QwxhZGpjbjpcGVuIHNlc2FtZQ==`
Cache-Control	缓存控制指令	`no-cache`、`max-age=3600`

关于Connection报头

Connection字段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：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：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。
HTTP/1.0 ：默认连接是非持久的。如果希望实现持久连接，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。

GET和POST的区别

特性	GET	POST
参数位置	URL中	请求体中
安全性	参数暴露在URL，不安全	参数在请求体，相对安全
数据长度	受URL长度限制	理论上无限制
幂等性	幂等（多次请求结果相同）	非幂等
缓存	可被缓存	默认不缓存
用途	获取资源	提交数据

HTTP和HTTPS的区别

HTTP：明文传输，默认端口80，不安全。
HTTPS：HTTP + SSL/TLS，加密传输，默认端口443，安全。
HTTPS需要CA证书，握手过程更复杂，但能防止窃听和篡改。

Cookie和Session的区别

Cookie：存储在客户端，大小有限（约4KB），可被用户禁用。
Session：存储在服务器端，通过Session ID（通常存在Cookie中）来识别用户。
Session更安全，但服务器需要维护状态，有性能开销。

长连接和短连接

短连接：每次请求/响应后关闭TCP连接，HTTP/1.0默认。
长连接 ：请求/响应后保持TCP连接，HTTP/1.1默认，通过 Connection: keep-alive 控制。

Linux --应用层协议HTTP

HTTP协议是什么？

认识URL

urlencode和urldecode

HTTP请求与响应格式

HTTP请求格式

HTTP响应格式

HTTP的方法

GET方法（重点）

POST方法（重点）

PUT方法（不常用）

HEAD方法

DELETE方法（不常用）

OPTIONS方法

HTTP的状态码

重定向状态码详解

HTTP常见Header

关于Connection报头

GET和POST的区别

HTTP和HTTPS的区别

Cookie和Session的区别

长连接和短连接