Java網絡編程從入門到精通(20):HTTP協議簡介 – JAVA編程語言程序開發技術文章



一、什麼是HTTP協議

HTTP協議是一種應用層協議,HTTP是HyperText Transfer Protocol(超文本傳輸協議)的英文縮寫。HTTP可以通過傳輸層的TCP協議在客戶端和服務器之間傳輸數據。HTTP協議主要用於Web瀏覽器和Web服務器之間的數據交換。我們在使用IE或Firefox瀏覽網頁或下載Web資源時,通過在地址欄中輸入http://host:port/path,開頭的4個字母http就相當於通知瀏覽器使用HTTP協議來和host所確定的服務器進行通訊。


HTTP協議誕生於上世紀90年代初;第一個被廣泛使用的版本是HTTP0.9。這個最初的版本非常簡陋,它隻向服務器發送一個非常簡單的請求,而服務器也會返回一個很簡單的響應以及相應的HTML文本。在隨後的HTTP1.0中,增加瞭很多在HTTP0.9中沒有的特性,如增加瞭資源重定位,大量的狀態響應碼等。在最新的HTTP1.1中,對HTTP1.0做瞭更進一步的改進,除瞭增加瞭一些請求方法外,最大的改進就是可以使HTTP保持連接狀態。這對於一些頻繁傳輸數據的應用是非常有益的。由於HTTP協議已經達到瞭它的目標,因此,負責制定規范的W3C已經停止瞭對HTTP的改進(和HTTP相關的協議或擴展並未停止),所以,HTTP1.1將是HTTP協議的最後一個版本。


無論你是從事網絡程序開發,還是Web開發,或是網站的維護人員;都必須對HTTP協議有一個比較深入的瞭解。因此,HTTP協議不僅是Internet上應用最為廣泛的協議,也是應用協議傢族中比較簡單的一種入門級協議;而且所有的Web服務器無一例外地都支持HTTP協議。這也充分地說明,對於那些開發網絡程序,尤其是開發各種類型的Web服務器的開發人員,透徹地掌握HTTP協議將對你所開發的基於HTTP協議的系統產生直接的影響。


由於本文的目的並不是講解HTTP協議,因此,隻討論瞭HTTP協議的主要部分,如果讀者對HTTP協議感性趣,並想深入瞭解HTTP協議,請查看RFC2616或通過www.w3c.org來瞭解HTTP協議的詳情。

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二、HTTP的工作方式


HTTP協議采用瞭請求/響應的工作方式。基於HTTP1.0協議的客戶端在每次向服務器發出請求後,服務器就會向客戶端返回響應消息(包括請求是否正確以及所請求的數據),在確認客戶端已經收到響應消息後,服務端就會關閉網絡連接(其實是關閉TCP連接)。在這個數據傳輸過程中,並不保存任何歷史信息和狀態信息,因此,HTTP協議也被認為是無狀態的協議,圖1描繪瞭HTTP1.0協議的通訊過程。




 


圖1  HTTP1.0協議的通訊過程


在HTTP1.0協議中,當Web瀏覽器發出請求時,就意味著一個請求/響應會話已經開始。在請求、響應結束後,服務器就會立刻關閉這個連接。這種會話方式雖然簡便,但它會帶來另外一個問題。如果客戶端瀏覽器訪問的某個HTML或其他類型的Web頁中包含有其他的Web資源,如JavaScript文件、圖像文件、CSS文件等;當瀏覽器每遇到這樣一個Web資源,就會建立一個HTTP會話。如果這樣的資源很多的話,就會加重服務器的負擔,同時也會影響客戶端瀏覽器加載HTML等Web資源的效率。


在對上述的缺陷進行改進和完善後,HTTP1.1協議進入瞭我們的視線。HTTP1.1和HTTP1.0相比較而言,最大的區別就是增加瞭持久連接支持。當客戶端使用HTTP1.1協議連接到服務器後,服務器就將關閉客戶端連接的主動權交還給客戶端;也就是說,在客戶端向服務器發送一個請求並接收以一個響應後,隻要不調用Socket類的close方法關閉網絡連接,就可以繼續向服務器發送HTTP請求。當HTML中含有其他的Web資源時,瀏覽器就可以使用同一個網絡連接向下載這些資源,這樣就可以大大減輕服務器的壓力。圖2演示瞭這一過程。



 


圖2  HTTP1.1協議的通訊過程

HTTP1.1除瞭支持持久連接外,還將HTTP1.0的請求方法從原來的三個(GET、POST和HEAD)擴展到瞭八個(OPTIONS、GET、HEAD、POST、PUT、DELETE、TRACE和CONNECT)。而且還增加瞭很多請求和響應字段,如上述的持久連接的字段Connection。這個字段有兩個值,Close和Keep-Alive。如果使用Connection:Close,則關閉HTTP1.1的持久連接的功能,要打開HTTP1.1的持久連接的功能,必須使用Connection:Keep-Alive,或者不加Connection字段(因為HTTP1.1在默認情況下就是持久連接的)。除瞭這些,還提供瞭身份認證、狀態管理和緩存(Cac

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