面試過程中又一個常見的問題，http協議，因為做服務器開發如果用http協議的話，現在各種開源軟件都封裝好了，python中只需要簡單的繼承定義好的類，重寫get或者post等方法，幾行代碼就可以搭建起來一個簡單的http服務器，導致底層對程序員來說都是透明的了。但是面試中追求這個底層的問題還不少，所以最近入手了一本據說一天入門http協議的書籍《圖解http》閱讀一番，才覺http協議原來是這個樣子~這里總結一下自己的學習心得吧。
現在理解http協議其實只是一些規定好的通信標准，其實發送的均為字符串，去處理字符串即可。（不知道這句話能不能理解，后面會再次解釋一下）。
HTTP協議在TCP/IP協議棧中屬於應用層協議，如果基於SSL或者TSL，這個協議就演變為更加安全的HTTPS協議。默認HTTP端口號80，HTTPS默認端口號443。
與HTTP協議協同工作的重要協議DNS，TCP，IP等協議，其中DNS同為應用層協議。
HTTP協議規定，請求從客戶端發出，最后服務器端響應該請求並返回。這是目前HTTP協議的規定，服務器不支持主動響應，所以目前的HTTP協議版本都是基於請求，然后響應的這種模型。
另外，HTTP協議是一種無狀態的應用層協議，即使同一個客戶端的兩次連續請求，在協議規定中也沒有對應關系。所以為了解決無狀態的這個問題，存在其他的技術解決方案進行補充。
HTTP請求報文和響應報文：
請求報文： 請求方法 ， 請求URI ， 協議版本 ， 可選的請求首部字段和內容實體。（嚴格定義的字符串）
響應報文：協議版本 ， 狀態碼 ， 用以解釋狀態碼的原因短語 ， 可選的響應首部字段以及實體主體。（嚴格定義的字符串）
以上兩個截圖自己利用socket寫了一個簡單的服務端和客戶端程序，分別用瀏覽器發送請求和向百度發送請求得到的字符串打印。HTTP具體還是基於TCP協議的，所以各種HTTP服務器底層應該是同樣的機制，不過它們處理了很多關於HTTP協議處理的部分，這部分更多的感覺是協議規定好的字符串的內容，各種方法，各種頭的屬性。
HTTP請求，響應的模擬
另外除了自己利用socket去編輯，更簡單觀察相應的方法可以利用telnet去發送http請求頭至百度。
telenet 開啟方法 控制面板-程序-window程序開啟與關閉-開啟telnet客戶端，這樣就能夠在cmd中使用telnet命令了。使用起來不是很方便。
異或是利用wireshark直接去抓取你訪問某個網站整個過程的數據包也可以觀察~。以下是抓取的請求www.baidu.com的數據包。
整個請求，響應過程包過濾后如下：
其中可以可到tcp的三次握手，以及請求，響應的過程。但是其中有幾個包內容是TCP segment of a reassembled PDU不是很清楚，可以看到，tcp每次發送均有響應的ACK回應。具體的TCP得參考TCP協議的知識。
另外HTTP1.0和HTTP1.1的有一個主要區別就是HTTP1.1引入了持續連接的概念，不然完成一次請求必然導致TCP三次握手成本太高，引入持續連接的概念提高傳輸的效率。
HTTP請求支持的方法
GET 請求獲取Request-URI所標識的資源
POST 在Request-URI所標識的資源后附加新的數據
HEAD 請求獲取由Request-URI所標識的資源的響應消息報頭
PUT 請求服務器存儲一個資源，並用Request-URI作為其標識
DELETE 請求服務器刪除Request-URI所標識的資源
OPTIONS 請求查詢服務器的性能，或者查詢與資源相關的選項和需求
TRACE 請求服務器回送收到的請求信息，主要用於測試或診斷
CONNECT 隧道機制
HTTP的狀態響應碼
1XX:指示信息，請求收到，繼續處理
2XX:成功，操作成功收到，分析，接受
3XX:完成請求必須進一步處理，重定向
4XX:請求包含一個錯誤語法，不能完成。指示客戶端錯誤
5XX:服務器執行一個有效請求失敗，指示服務端錯誤
其他HTTP重要的知識就是報頭信息中的具體字段信息：
報頭字段的格式為 （名字）“：”（空格）（值）；
通用報頭字段：
Cache-Control
Date
Connection
請求報頭字段：
Accept
Accept-Charset
Accept-Encoding
Accept-Language
Authorization
Host
User-Agent
響應報頭字段：
Location
Server
實體報頭字段：
Content-Encoding
Content-Language
Content-Length
Content-Type
Last-Modified
Expires
最后貼出自己利用winsock實現的測試http內容的簡單程序：
實現流程圖如下：
//TCP 客戶端
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <windows.h>
#include <string.h>
#include <string>
using namespace std;
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
#define PORT 8080
#define BACKLOG 10
int main(void) {
//client module
WSADATA r_wsadata;
if( WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&r_wsadata) ) {
cout<<"WSAStartup error"<<endl;
WSACleanup();
}
SOCKET client_s;
if( (client_s = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0)) == INVALID_SOCKET ) {
cout<<"socket error"<<endl;
WSACleanup();
}
sockaddr_in server_addr;
server_addr.sin_family = AF_INET;
server_addr.sin_port = htons(80);
server_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr("202.108.22.5");
if( connect(client_s,(sockaddr *)&server_addr,sizeof(server_addr)) ) {
cout<<"connect error"<<endl;
WSACleanup();
}
char *sbuf ="GET / HTTP/1.1\r\nHost:www.baidu.com\r\nUser-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 5.1; rv:10.0.2) Gecko/20100101 Firefox/10.0.2\r\nAccept-Language: zh-cn,zh;q=0.5\r\nAccept-Encoding: gzip, deflate\r\nConnection:Keep-Alive\r\n\r\n";
char *sbuf1 ="GET / HTTP/1.1\r\nHost:www.baidu.com\r\nUser-Agent:Mozilla/5.0 (Windows;U;Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6)\r\nGecko/20050225 Firefox/1.0.1\r\nConnection: Keep Alive\r\n\r\n";
int len = strlen(sbuf) + 1;
int sendlen = 0;
int res = send(client_s,sbuf,len,0);
char buf[10240];
int recvlen = recv(client_s,buf,sizeof(buf),0);
if(recvlen > 0)
buf[recvlen] = '\0';
cout<<string(buf)<<endl;
system("pause");
}
//TCP
//服務器端程序
#include <iostream>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <windows.h>
#include <string.h>
#include <string>
using namespace std;
#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
#define PORT 8080
#define BACKLOG 10
int main(void) {
//server module
WSADATA r_wsadata;
if( WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&r_wsadata) ) {
cout<<"WSAStartup error"<<endl;
WSACleanup();
exit(0);
}
SOCKET server_s;
if( ( server_s = socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0) ) == INVALID_SOCKET ) {
cout<<"socket error"<<endl;
WSACleanup();
exit(0);
}
sockaddr_in server_s_addr;
server_s_addr.sin_family = AF_INET;
server_s_addr.sin_port = htons(PORT);
server_s_addr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
if( bind(server_s,(sockaddr *)&server_s_addr,sizeof(server_s_addr)) ) {
cout<<"bind error"<<endl;
WSACleanup();
exit(0);
}
if( listen(server_s,BACKLOG) ) {
cout<<"listen error"<<endl;
WSACleanup();
exit(0);
}
while(true) {
SOCKET accept_socket;
sockaddr_in client_s_addr;
int addr_len = sizeof(client_s_addr);
if( (accept_socket = accept(server_s,(sockaddr *)&client_s_addr,&addr_len)) == -1 ) {
cout<<"accept error"<<endl;
WSACleanup();
exit(0);
}
cout<<"request from host:"<<string( inet_ntoa(client_s_addr.sin_addr) )<<endl;
cout<<"-----------------------http request----------------------"<<endl;
//receive
char buf[1024];
int readLen = -1;
while(readLen < 0)
readLen = recv(accept_socket,buf,sizeof(buf),0);
buf[readLen] = '\0';
cout<<string(buf)<<endl;
closesocket(accept_socket);
}
}