Linux 应用层协议HTTP

一、初始HTTP协议

既然是协议，主要的作用就是为了统一，统一网络中数据的格式，来让所有设备都能够正确的解析，得到正确的数据。

• 超文本传输协议，定义了客户端（浏览器…）与服务器之间如何通信，以及交换和传输超文本（如HTML文档）。
• HTTP是一个无连接，无状态的协议，及每次进行请求都需要建立新的连接，且服务器不会保存客户端的状态信息。

二、URL

• 统一资源定位符。
• 它提供了一种标准化的方式，用于定位网页、图片、视频、文件等各种网络资源。

格式

• 超文本：能支持文本、图片、视频和音频等多种媒体类型。
• 资源：HTTP上面获得的图片、视频、音频等。

网络中怎么通过URL进行定位资源呢？

所有的资源都是在服务器端，我们用http协议找到该资源，然后用URL进行标识，然后再通过http协议网络进行返回。

Linux系统中，一切皆文件，资源也是文件。 ===> 我们要找到对应的资源。 ===> 通过文件的路径进行标识。（当前机器上，可以标识文件的唯一性）

编码和解码

在URL中，有一些特殊的字符，如：空格、/、？、%、#等，当URL的内容中含有这些特殊字符的话，如果不进行处理的话，会影响URL的格式，导致解析错误。

所以为了解决这种情况，我们遇到这样的字符需要进行特殊的处理（转义），

转义规则：

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。

三、HTTP的请求格式和响应格式

HTTP的请求格式

HTTP的响应格式

HTTP的请求方法

HTTP的请求方法很多，但是最常见的就是GET、POST方法。

GET方法

1. 用途：GET方法主要用于请求资源，即向服务器获取指定的数据或资源。
2. 参数传递：GET方法的请求参数会附加在URL后面，以键值对的形式呈现，如“?key1=value1&key2=value2”。
3. 使用场景：GET方法通常用于搜索、排序、筛选等不涉及数据修改的操作。

POST方法

1. 用途：POST方法主要用于向服务器提交数据，请求服务器进行处理，如提交表单或上传文件。
2. 参数传递：POST方法的请求参数包含在请求体中，而不是附加在URL后面。
3. 使用场景：POST方法通常用于创建新资源、提交表单数据或执行其他涉及数据修改的操作

GET Vs Post

• GET：可以向服务器端发送数据。一般用来获取静态资源，也可以通过url向服务器传递参数。url传参，参数的体量一定不大，正文可以很大。
• POST：可以通过http request的正文来进行参数传递。
• POST方法，比GET方法参数更私密，但是都不安全！为了安全，需要对HTTP的参数部分进行加密（HTTPS）。
• GET，没有请求正文，数据跟url放在一起；POST有请求正文，数据和正文放在一起。

HTTP的封装和分用

• 将报头和有效载荷进行分离（封装）：标志是空行\r\n
• 在正文部分一定要有标识内容长度的字段 — 用来对有效载荷进行分离。

url中的第一个‘/’是web根目录，在底层需要在前面进行拼接一个字符串。

但是用户要是访问一个目录，底层不会让其显示出所有的目录，只会显示出首页。所以底层还需要有个一个后缀‘index.html’（需要判断访问的是不是目录）

文件流操作

std::ifstream in(path, std::ios::binary);
if (!in.is_open()) return;
in.seekg(0, in.end); // 移动光标，从文件尾，向后移动0个偏移量
int filesize = in.tellg(); // 告知偏移量
in.seekg(0, in.beg); // 移动光标，从文件头，向后移动0个偏移量
std::string(content);
content.resize(filesize);
in.read((char *)content.c_str(), filesize); // 从流中读取filesizse个字符读取到content
in.close();

浏览器获得一个完整的网页流程

1. 发送HTTP请求获取HTML
   • 用户在浏览器中输入URL或点击链接。
   • 浏览器解析URL，构建HTTP请求，并通过网络发送到服务器。
   • 服务器接收请求，处理并返回HTML文档的响应。
2. 解析HTML文档
   • 浏览器接收HTML文档的响应，并开始解析。
   • 解析过程中，浏览器会识别出HTML文档中的标签，如<img>, <link>, <script>, <iframe>等，这些标签通常包含了对其他资源的引用。
3. 检测并请求额外资源
   • 对于每个识别出的资源引用，浏览器会构建新的HTTP请求来获取这些资源。
   • 这些资源可能包括CSS样式表、JavaScript脚本、图片、视频、音频文件等。
   • 浏览器会按照HTML文档中的顺序或根据某些策略（如优先级、并行请求数量限制等）来发送这些请求。
4. 接收并处理资源
   • 服务器接收这些请求，并返回相应的资源。
   • 浏览器接收这些资源，并根据需要将其缓存起来。
   • 对于CSS和JavaScript资源，浏览器会解析并应用它们，以改变页面的样式或添加交互功能。
   • 对于图片和其他媒体资源，浏览器会将其渲染在页面上。
5. 渲染页面
   • 一旦所有必要的资源都被获取并处理完毕，浏览器就会开始渲染页面。
   • 渲染过程包括布局计算、绘制等步骤，最终将页面呈现给用户。
6. 后续交互
   • 用户可以与页面进行交互，如点击按钮、输入文本等。
   • 这些交互可能会触发新的HTTP请求，以获取更多数据或更新页面内容。

HTTP的状态码

对3XX状态码的理解

• 重定向：客户端访问服务器，服务器给客户端响应一个location地址，客户端转而访问location地址。
• 临时重定向：客户端一直访问服务器，然后服务器给客户端响应。
• 永久重定向：客户端第一次访问服务器，第二次以后，客户端直接访问location。

永久重定向是给搜索引擎看的。

HTTP常见的Header

• 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;

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。