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HTTP的原理和工作机制

HTTP的原理和工作机制

作者: angeliur | 来源:发表于2019-08-04 09:29 被阅读0次
    HTTP 的定义

    一种网络传输协议，位于 TCP / IP 协议族的最顶层——应用层
    HTTP : Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议，和 HTML (Hypertext Markup Language 超文本标记语言) 一起诞生，用于在网络上请求和传输 HTML 内容。
    超文本，即「扩展型文本」，指的是 HTML 中可以有链向别的文本的链接（hyperlink）。

    HTTP的工作方式
    http工作方式.png

    浏览器：

    用户输入地址后回车或点击链接 -> 浏览器器拼装 HTTP 报文并发送请求给服务器器 -> 服务器器处理理请求后发送响应报文给浏览器器 -> 浏览器器解析响应报文并使用渲染引擎显示到界⾯面

    手机 App：

    用户点击或界面自动触发联网需求 -> Android 代码调用拼装 HTTP 报文并发送请求到服务器器 -> 服务器器处理理请求后发送响应报文给手机 -> Android 代码处理理响应报文并作出相应处理理（如储存数据、加工数据、显示数据到界面）

    URL和 http报文

    1. URL

      三部分：协议类型、服务器器地址(和端口号)、路径(Path)

      协议类型://服务器器地址[:端口号]路径

      http://hencoder.com/users?gender=male

      URL.png

    1. 报文格式

      • Request 请求报文

        Request报文格式.png

    • Response 响应报文

      Response报文格式.png

      ​

    Request Method 请求方法

    • GET

      用于获取资源
      对服务器器数据不进行修改
      不发送 Body
      格式：

      GET /users/1 HTTP/1.1
Host: api.github.com

      对应 Retrofit 的代码：

      @GET("/users/{id}")
Call<User> getUser(@Path("id") String id, @Query("gender") String gender);

    • POST

      用于增加或修改资源
      发送给服务器器的内容写在 Body 里面
      格式：

      POST /users HTTP/1.1
Host: api.github.com
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 13
name=rengwuxian&gender=male

      对应 Retrofit 的代码：

      @FormUrlEncoded
@POST("/users")
Call<User> addUser(@Field("name") String name, @Field("gender") String
gender);

    • PUT

      用于修改资源
      发送给服务器器的内容写在 Body 里面
      格式：

      PUT /users/1 HTTP/1.1
Host: api.github.com
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 13
gender=female

      对应 Retrofit 的代码：

      @FormUrlEncoded
@PUT("/users/{id}")
Call<User> updateGender(@Path("id") String id, @Field("gender") String
gender);

    • DELETE

      用于删除资源
      不发送 Body
      格式：

      DELETE /users/1 HTTP/1.1
Host: api.github.com

      对应 Retrofit 的代码：

      @DELETE("/users/{id}")
Call<User> getUser(@Path("id") String id, @Query("gender") String gender);

    • HEAD

      和 GET 使用方法完全相同
      和 GET 唯一区别在于，返回的响应中没有 Body

    GET和PUT是幂等的，无论请求或者修改多少次结果都是一样的。DELETE也具有幂等性，删除一次和删除多次结果都是删除了。

    STATUS CODE 状态码 : 三位数字，用于对响应结果做出类型化描述（如获取成功、内容未找到）
    • 1xx：临时性消息。如：100 （继续发送）、101（正在切换协议）
    • 2xx：成功。最典型的是 200（OK）、201（创建成功）。
    • 3xx：重定向。如 301（永久移动）、302（暂时移动）、304（内容未改变）。
    • 4xx：客户端错误。如 400（客户端请求错误）、401（认证失败）、403（被禁⽌止）、404（找

    不不到内容）。

    • 5xx：服务器器错误。如 500（服务器器内部错误）。
    HEADER首部

    作用：HTTP 消息的 metadata（元数据），metadata就是数据的数据或者数据的属性

    • Host : 服务器主机地址，一般是域名 + tcp端口

      注意：不是在网络上用于寻址的，而是在目标服务器器上用于定位子服务器的。寻址是通过DNS系统来定位IP地址的

    • Content-Length : 指定 Body 的长度（字节）

    • Content-Type : 指定 Body 的类型。主要有四类：

      • text/html : html文本，用于浏览器页面响应。请求 Web 页面时返回响应的类型，Body 中返回 html 文本。格式如下：

        HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html; charset=utf-8
Content-Length: 853
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
......

      • x-www-form-urlencoded : Web 页面纯文本表单的提交方式。普通表单，encoded URL格式，只能传文本，不能传二进制数据

        ​

        POST /users HTTP/1.1
Host: api.github.com
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 27
name=rengwuxian&gender=male

        对应Retrofit的代码 :

        @FormUrlEncoded
@POST("/users")
Call<User> addUser(@Field("name") String name, @Field("gender") String
gender);

      • multitype/form-data : 多部分形式，一般用于传输 Web 页面含有二进制文件时的提交方式，如图片、视频等文件

        POST /users HTTP/1.1
Host: hencoder.com
Content-Type: multipart/form-data; boundary=----
WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW
Content-Length: 2382
------WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW
Content-Disposition: form-data; name="name"
rengwuxian
------WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW
Content-Disposition: form-data; name="avatar"; filename="avatar.jpg"
Content-Type: image/jpeg
JFIFHHvOwX9jximQrWa......
------WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW--

        对应 Retrofit 的代码：

        @Multipart
@POST("/users")
Call<User> addUser(@Part("name") RequestBody name, @Part("avatar")
RequestBody avatar);
...
RequestBody namePart = RequestBody.create(MediaType.parse("text/plain"),
nameStr);
RequestBody avatarPart = RequestBody.create(MediaType.parse("image/jpeg"),
avatarFile);
api.addUser(namePart, avatarPart);

      • application/json : json形式，用于 Web Api 的响应或者 POST / PUT 的请求

        请求中提交json

        POST /users HTTP/1.1
Host: hencoder.com
Content-Type: application/json; charset=utf-8
Content-Length: 38
{"name":"rengwuxian","gender":"male"}

        对应 Retrofit 的代码：

        @POST("/users")
Call<User> addUser(@Body("user") User user);
...
// 需要使⽤用 JSON 相关的 Converter
api.addUser(user);

        响应中返回json

        HTTP/1.1 200 OK
content-type: application/json; charset=utf-8
content-length: 234
[{"login":"mojombo","id":1,"node_id":"MDQ6VXNl
cjE=","avatar_url":"https://avatars0.githubuse
rcontent.com/u/1?v=4","gravat......

        请求中提交二进制内容

        POST /user/1/avatar HTTP/1.1
Host: hencoder.com
Content-Type: image/jpeg
Content-Length: 1575
JFIFHH9......

        对应Retrofit代码 :

        @POST("users/{id}/avatar")
Call<User> updateAvatar(@Path("id") String id, @Body RequestBody avatar);
...
RequestBody avatarBody = RequestBody.create(MediaType.parse("image/jpeg"),
avatarFile);
api.updateAvatar(id, avatarBody)

        响应中返回二进制内容

        HTTP/1.1 200 OK
content-type: image/jpeg
content-length: 1575
JFIFHH9......

      • image/jpeg application/zip ... : 单文件，用于 Web Api 的响应或者 POST / PUT 的请求。比如单个文件上传可以直接通过image/jpge的type类型来上传，而不是必须要用multitype/form-data类型。

    • Transfer: chunked (分块传输编码 Chunked Transfer Encoding)

      用于当响应发起时，内容长度还没能确定的情况下，需要将响应内容分块传输。和 Content-Length 不不同时使用。用途是尽早给出响应，减少用户等待。

      格式

      HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/html
Transfer-Encoding: chunked
4
Chun
9
ked Trans
12
fer Encoding
0

    • Location : 指定重定向的目标 URL

    • User-Agent : 用户代理理，即是谁实际发送请求、接受响应的，例如手机浏览器器、某款手机 App

    • Range / Accept-Range : 指定body的内容范围

      按范围取数据 :
      Accept-Range: bytes 响应报文中出现，表示服务器支持按字节来取范围数据
      Range: bytes=<start>-<end> 请求报文中出现，表示要取哪段数据
      Content-Range:<start>-<end>/total 响应报文中出现，表示发送的是哪段数据
      作用：断点续传、多线程下载

    其他Headers
    • Accept: 客户端能接受的数据类型。如 text/html
    • Accept-Charset: 客户端接受的字符集。如 utf-8
    • Accept-Encoding: 客户端接受的压缩编码类型。如 gzip
    • Content-Encoding：压缩类型。如 gzip
    Cache

    作用：在客户端或中间网络节点缓存数据，降低从服务器器取数据的频率，以提高网络性能。

    cache和buffer的区别：cache是请求过的数据，为了防止下次需要再次访问将数据做缓存。buffer是对于确定的要访问的数据，提前准备好，当需要的时候可以快速获取。

    REST

    REST HTTP 即正确使用 HTTP。包括：

    • 使用资源的格式来定义 URL
    • 规范地使用 method 来定义网络请求操作
    • 规范地使用 status code 来表示响应状态
    • 其他符合 HTTP 规范的设计准则

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