第34篇 再谈http协议
2017-03-07 09:11
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从打开一个网址说起
当在浏览器中输入一个网址的时候,浏览器会渲染出对应的网页的内容。作为web开发人员来说,应该知道这个过程:当输入的一个网址为域名的时候,浏览器则根据本机的网关和DNS服务器来解析出访问的真正的IP地址。如果是直接访问IP则直接与服务器通信,发送请求。 请求原理简单如下:
(此处只是简单表示下域名解析原理,解析过程比这个复杂的多。)
发送请求的时候会经历TCP三次握手过程(http也是基于TCP的协议),当TCP连接建立成功后,浏览器会根据http协议,把请求的内容封装成请求报文,发送给web服务器.
服务器会根据请求的报文的内容,执行对应的程序和读取对应的文件,按照http协议的规则返回响应内容(包括header和body)。
服务器根据响应头来解析响应的内容,完成html+css+js的渲染和执行。
http协议
HTTP协议是Hyper Text Transfer Protocol(超文本传输协议)的缩写,是用于从万维网(WWW:World Wide Web )服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。用简单的话来说,当客户端与服务器端通信的时候,需要传输的内容有(HTML 文件,js+css, 图片,文本, 查询结果等),http协议把内容传输规范化。可以随便查看下一个http协议的内容:
(上面的图是请求jqury的请求和响应信息)
请求的头信息
GET /script/jquery.js HTTP/1.1 Host: common.cnblogs.com Connection: keep-alive Pragma: no-cache Cache-Control: no-cache User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/56.0.2924.87 Safari/537.36 Accept: */* Referer: http://kb.cnblogs.com/page/130970/ Accept-Encoding: gzip, deflate, sdch Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,en;q=0.6 Cookie: __gads=ID=e2f30d616c5344bf:T=1484287454:S=ALNI_MY6vTrW8EvdzER-v1nE-YnGJjxTzA; pgv_pvi=1271870464; __utma=226521935.1402060598.1484617348.1487768840.1487819679.5; __utmz=226521935.1487819679.5.3.utmcsr=bing|utmccn=(organic)|utmcmd=organic|utmctr=c%23%20Semaphore; _ga=GA1.2.1402060598.1484617348
上面有几个重点的信息:
GET /script/jquery.js HTTP/1.1 这个代表请求的方法是GET(常用的有GET,POST,PUT,DELETE),请求的URI为 /script/jquery.js, HTTP的版本信息为1.1
Accept-Encoding: 是浏览器发给服务器,声明浏览器支持的编码类型
Referer: 告诉服务器我是从哪个页面链接过来的
User-Agent: 当前设备的一些信息
Cookie: 客户端存储的信息,一般是登录信息或者其它认证信息
响应头信息
HTTP/1.1 200 OK Server: Tengine Content-Type: application/javascript Content-Length: 33411 Connection: keep-alive Date: Wed, 20 Jul 2016 02:26:20 GMT Vary: Accept-Encoding Cache-Control: public,max-age=25920000 Last-Modified: Fri, 15 Feb 2013 03:06:57 GMT Content-Encoding: gzip Via: cache14.l2cm12[0,200-0,H], cache10.l2cm12[1,0], kunlun5.cn199[0,200-0,H], kunlun9.cn199[0,0] Age: 19461677 X-Cache: HIT TCP_MEM_HIT dirn:9:763113955 X-Swift-SaveTime: Fri, 26 Aug 2016 05:18:04 GMT X-Swift-CacheTime: 22712896 Timing-Allow-Origin: * EagleId: 3d9a7e0914884432578382004e
HTTP/1.1 200 OK: 这上代表响应http版本和响应状态
Server: 代表响应的服务器的类型,此处为Tengine
Content-Type:响应的类型,此处是 application/javascript,即是js文件
Content-Length: 代表响应的字节数
Content-Encoding:内容的编码方式,此处为gzip
HTTP三点注意事项:
HTTP是无连接:无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求,并收到客户的应答后,即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。
HTTP是媒体独立的:这意味着,只要客户端和服务器知道如何处理的数据内容,任何类型的数据都可以通过HTTP发送。客户端以及服务器指定使用适合的MIME-type内容类型。
HTTP是无状态:HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息,则它必须重传,这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面,在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。
浏览器
什么是浏览器
看到http协议都是由Chrome浏览器生成和发送的,这里可以把浏览器简单的定义:浏览器是一个客户端程序,能够发送http协议、解析http响应、渲染html+css+js
捕获浏览器Http协议
浏览器与服务器的通信是基于TCP,发送是请求相关的内容,服务端收到请求会进行解析。基于这个原理,可以用一个用程序监听一个端口,用浏览器访问这个端口(发送数据),来捕获请求的内容。搭建一个winform窗体如下:当点击开启的时候,运行如下代码:
var socket = new Socket(AddressFamily.InterNetwork, SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp); var endPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Parse(this.txtIP.Text), int.Parse(txtPort.Text)); socket.Bind(endPoint); socket.Listen(10); if (isAutoOpen.Checked) { //使用默认的浏览器打开 System.Diagnostics.Process.Start("http://" + this.txtIP.Text + ":" + this.txtPort.Text); } ThreadPool.QueueUserWorkItem(r => { while (true) { var socketProx = socket.Accept(); //接收数据 var bytes = new byte[1024 * 1024]; var len = socketProx.Receive(bytes, 0, bytes.Length, SocketFlags.None);//获得长度 var httpHeader = Encoding.Default.GetString(bytes, 0, len);//把二进制的数据转成文本 SetText(httpHeader);//内容的显示 } });
运行程序,会自动打开默认的浏览器,获得当前的ip和随机生成的接口,运行的结果如下:
监控获得内容如下:
GET / HTTP/1.1 Host: 10.28.11.43:55882 Connection: keep-alive Upgrade-Insecure-Requests: 1 User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/56.0.2924.87 Safari/537.36 Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8 Accept-Encoding: gzip, deflate, sdch Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,en;q=0.6
捕获的http的信息,与上面谈到的信息格式是相同的。
响应请求的内容
当请求过来的时候,基于上面的代码,可以给浏览器发送一个信息,在while块里面添加代码:while (true) { var socketProx = socket.Accept(); //接收数据 var bytes = new byte[1024 * 1024]; var len = socketProx.Receive(bytes, 0, bytes.Length, SocketFlags.None); var httpHeader = Encoding.Default.GetString(bytes, 0, len); SetText(httpHeader); if (!string.IsNullOrEmpty(httpHeader)) { var httpResponse = "<h1>Hello Http</h1>"; var sentBytes = Encoding.Default.GetBytes(httpResponse); socketProx.Send(sentBytes, 0, sentBytes.Length, SocketFlags.None); socketProx.Shutdown(SocketShutdown.Both); } }
用Chrome请求结果为:
用火狐请求的结果为:
在面对上面的两个浏览器的请求结果时候,可以看到,此时程序已经和浏览器进行了通信。造成上面的两个结果的不同,是没有指定响应的内容,浏览器按照默认的格式进行渲染,所以Chrome认为是html,而FireFox认为是text。
避免上面的结果,可以响应的时候把返回的内容进行约束,即:Content-Type属性。把响应的内容修改如下:
var httpResponse = "<h1>Hello Http</h1>"; var sentBytes = Encoding.Default.GetBytes(httpResponse); var sb = new StringBuilder(); sb.AppendLine("HTTP/1.1 200 OK"); sb.AppendLine("Date:" + DateTime.Now); sb.AppendLine("Content-Type:text/html"); sb.AppendLine("Content-Length:" + sentBytes.Length); sb.AppendLine(); var sentHeader = Encoding.Default.GetBytes(sb.ToString()); socketProx.Send(sentHeader, 0, sentHeader.Length, SocketFlags.None);//发送内容前,先发送响应的头文件 socketProx.Send(sentBytes, 0, sentBytes.Length, SocketFlags.None); socketProx.Shutdown(SocketShutdown.Both);
修改后,fireFox响应结果如下:
简单的示例 --- 简单文件服务器
利用上面所述的demo,可以简单的扩展成一个简单的文件服务器。当程序启动的时候,读取当前的目录所有的文件信息转成html信息,发送给浏览器。运行结果如下 :这样可以简单做一个服务器,使用ajax和文件分享都是可以的。git地址:https://github.com/fuwei199006/DemoLib/tree/master/Http%E5%8D%8F%E8%AE%AE/Tools.Server
写于 2017.03.02
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