[C#]網絡編程系列專題二:HTTP協議詳解


我們在用Asp.net技術開發Web應用程序后,當用戶在瀏覽器輸入一個網址時就是再向服務器發送一個HTTP請求,此時就使用了應用層的HTTP協議,在上一個專題我們簡單介紹了網絡協議的知識,主要是為了后面講HTTP協議做一個鋪墊的,只有對HTTP協議有一個清楚的認識,這樣當我們用Asp.net技術開發Web應用程序時,我們可以多從網絡協議的方面去思考我們的應用程序,而不是只是單單停留在對服務器控件的拖拉的使用,這樣也可以幫助我們開發一個自己的自定義web服務器。在這里我想同時把我對Asp.net的本質的理解和大家分享下,如果有什么不對的地方,還請大家指出,首先,當我們設計一個算法的時候要明確輸入參數和算法的返回(算法也就是也就是一個處理程序),其實Asp.net開發的web網頁可以理解為一個處理程序,因為我們在web瀏覽器中所看到的都是HTML文檔(HTML也就是Asp.net網頁處理后程序的輸出,即算法的返回),然而輸入參數也就是用戶通過瀏覽器輸入的一個Http請求(可以說是請求的一個URI地址),asp.net這門技術就幫助我們把請求的aspx頁面翻譯為HTML文檔,然后HTML文檔通過HTTP協議把HTML文檔發送給瀏覽器,瀏覽器再把這么標簽(HTML文檔只是一串字符串,如果沒有瀏覽器的解析我們看到的也是一些字符串,而不是可視化的界面了)解析為可視化的界面。這樣一次web請求也就結束。后面也會和大家分享下Asp.net中背后替我們所做事情的一些對象,這里還是回到Http協議的介紹吧。

一、HTTP協議的簡介

 HTTP中文為超文本傳輸協議,從名字上很容易理解,Http協議就是將超文本標記語言的文檔(即Html文檔)從web服務傳送到客戶端的瀏覽器。它屬於一個應用層的協議。

 

二、網絡的工作過程

 當用戶要訪問網絡中的某個網頁時,大致要經過以下幾個步驟:

  1. 用戶首先要確定網頁文件所在的URL(統一資源定位符,也就是網頁在網絡上的家庭住址,通過這個地址就可以找到這個網頁)如www.cnblogs.com
  2. 瀏覽器向DNS(域名服務器)發出請求,告訴DNS說:"我要把www.cnblogs.com轉化為它所定義的IP地址",這里可以簡單把DNS理解為一個字典,知道域名就可以知道域名對於的IP地址,他們有這個一個映射的關系
  3. DNS收到請求后就開始查詢,查到后向瀏覽器返回結果。如域名為www.cnblogs.com對應的IP地址為61.155.169.116
  4. 知道IP地址后, 瀏覽器向IP地址為61.155.169.116的主機發出與端口號80建議一條TCP連接請求(HTTP協議是建立在傳輸層TCP的基礎上的),80端口是服務器提供web服務的默認端口
  5. 建立連接后,瀏覽器發出一條HTTP請求,如 GET http://www.cnblogs.com/ HTTP/1.1
  6. 當域名為www.cnblogs.com的服務器接受到請求后,向瀏覽器發送一個html文件
  7. 文件發送完后,由服務器主動關閉TCP連接。
  8. 瀏覽器接收傳送來的頁面並顯示
  9. 如果Html文件中包含圖片,還要與服務器再次建立一個TCP連接,以便可以下載圖片

上面介紹的步驟中,瀏覽器發出一個請求后,如何把一個服務器上的HTML文檔下載到請求網頁的主機上呢? 這個過程就是由HTTP完成,即完成超文本文件的傳送,HTTP協議是web服務器的基礎。

 

二、HTTP請求

      Http請求由三部分組成:請求行、請求頭和請求數據,一個HTTP請求的格式一般如下:

請求方法 URL HTTP版本號
請求頭信息
 <一個空行>
請求數據

HTTP請求的方法如下表:

方法

描述

Get

返回URL所指的文檔,一般用來請求下載Web網頁

Head

請求文檔頭,它類似Get方法,只是Web服務器返回指定文檔的首部信息

Post

它與Get方法相反,請求服務器接受指定文檔,但它不替換已有的文檔,只是將新數據附加在它的后面

Put

它與Get方法類似,用從客戶端傳送的數據取代指定文檔中的內容,使客戶可以向遠程Web服務器傳送網頁等文件

Delete

請求服務器刪除指定的頁面

Options

允許客戶端查看服務器的性能

Trace

用於測試允許客戶端查看的消息回收過程

 經常使用的是Get和Post方法,當使用Get方法發出請求時,請求數據為空,所以此時的HTTP請求行就由兩部分組成:請求行和請求頭信息,下面我們形象看看具體的HttP的實例:

當在瀏覽器中地址欄里面輸入:www.cnblogs.com,此時我們相當於發出一個HTTP請求,具體為:

並且從圖中可以看出網頁中含有圖片腳本等文件時,客戶端會繼續與服務器發出請求,請求所需要的圖片和腳本文件。

 

補充:經一位朋友的留言中,在這里我補充下,現在通常是只建立一個TCP連接,通過HTPP 請求頭的Connetion字段來指明,當服務器收到附帶有Connection: Keep-Alive的請求時,它也會在響應頭中添加一個同樣的字段來使用Keep-Alive。這樣一來,客戶端和服務器之間的HTTP連接就會被保持,不會斷開,(一些特殊情況除外)當客戶端發送另外一個請求時,就使用這條已經建立的連接。

 

下面介紹下請求頭的信息:

Accept:表示客戶端接收的數據類型。例如,Accept:text/html表示客戶端可接收HTML類型的文本

User Agent:表示客戶端軟件類型

Referer:表示的是上一連接的url,如跳轉到本頁面的上一頁面url。

 

上圖是一個通過Get方法把一個HTML文件下載到本例瀏覽器中顯示的過程,當我們在博客園主頁面點登陸后輸入用戶名和密碼后點確認按鈕后,此時我們發出的HTTP的請求是通過Post方法,下面是一個截圖:

從圖中可以看出, 通過Post方法發出的HTTP請求中有一個空行(空行后為請求數據),而Get方法發出的請求中沒有。

 

三、HTTP響應

 同樣,Http響應也是由三部分組成:狀態行,響應頭和響應數據組成,Http響應格式如下:

狀態行
響應頭
<一個空行>
響應數據

狀態行以HTTP版本號開始,后面跟着3為數字,代表響應代碼,響應代碼用來告訴客戶端,服務器是否產生了預期的響應。如HTTP/1.1 200 OK.

HTTP/1.1中定義五種響應代碼:

1xx:指示信息--表示請求已接收,繼續處理
2xx:成功--表示請求已被成功接收、理解、接受
3xx:重定向--要完成請求必須進行更進一步的操作
4xx:客戶端錯誤--請求有語法錯誤或請求無法實現
5xx:服務器端錯誤--服務器未能實現合法的請求

具體響應代碼的說明見下:

HTTP響應頭用於服務器向客戶端提供請求文檔信息或服務端的狀態信息,如圖:

四、總結

到這里這篇文章也算是說完了,HTTP協議只是應用層中協議的其中之一,應用層還有其他的一些協議,比如FTP(文件傳輸協議),SMTP(電子郵件協議)等,這些協議在后面都會有所介紹。后面一個專題打算應用HTTP協議的只是自定義一個簡單的Web服務器來模擬我們平常在瀏覽器中輸入網址后發送Http請求和服務器返回響應的過程。

 

 


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