一、HTTP協議
<<HTTP權威指南>>讀書筆記：https://www.cnblogs.com/qcssmd/p/5508150.html
一、HTTP簡介
HTTP協議是Hyper Text Transfer Protocol（超文本傳輸協議）的縮寫,是用於從萬維網（WWW:World Wide Web ）服務器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協議。
HTTP是一個基於TCP/IP通信協議來傳遞數據（HTML 文件, 圖片文件, 查詢結果等）。
HTTP是一個屬於應用層的面向對象的協議，由於其簡捷、快速的方式，適用於分布式超媒體信息系統。它於1990年提出，經過幾年的使用與發展，得到不斷地完善和擴展。目前在WWW中使用的是HTTP/1.0的第六版，HTTP/1.1的規范化工作正在進行之中，而且HTTP-NG(Next Generation of HTTP)的建議已經提出。
HTTP協議工作於客戶端-服務端架構為上。瀏覽器作為HTTP客戶端通過URL向HTTP服務端即WEB服務器發送所有請求。Web服務器根據接收到的請求后，向客戶端發送響應信息。
二、HTTP特點
1、簡單快速：客戶向服務器請求服務時，只需傳送請求方法和路徑。請求方法常用的有GET、HEAD、POST。每種方法規定了客戶與服務器聯系的類型不同。
由於HTTP協議簡單，使得HTTP服務器的程序規模小，因而通信速度很快。
2、靈活：HTTP允許傳輸任意類型的數據對象。正在傳輸的類型由Conten-Type加以標記。
3、無連接：無連接的含義是限制每次連接只處理一個請求、服務器處理完客戶的請求，並收到客戶的應答后，即斷開連接。采用這種方式可以節省傳輸時間。
4、無狀態：HTTP協議是無狀態協議。無狀態是指對於事務處理沒有記憶能力。
缺少狀態意味着若后續處理需要前面的信息，則它必須重傳，這樣可能導致每次連接傳送的數據量增大。另一方面，在服務器不需要先前信息時，它的應答就較快。
三、HTTP原理
HTTP協議定義Web客戶端如何從Web服務器請求Web頁面，以及服務器如何把Web頁面傳送給客戶端。HTTP協議采用了請求/響應模型。客戶端向服務器發送一個請求報文，請求報文包含請求的方法、URL、協議版本、請求頭部和請求數據。服務器以一個狀態行作為響應，響應的內容包括協議的版本、成功或者錯誤代碼、服務器信息、響應頭部和響應數據。
1、HTTP請求/響應的步驟
1、客戶端連接到Web服務器
一個HTTP客戶端，通常是瀏覽器，與Web服務器的HTTP端口（默認為80）建立一個TCP套接字連接。例如，http://www.oakcms.cn。
2、發送HTTP請求
通過TCP套接字，客戶端向Web服務器發送一個文本的請求報文，一個請求報文由請求行、請求頭部、空行和請求數據4部分組成。
3、服務器接受請求並返回HTTP響應
Web服務器解析請求，定位請求資源。服務器將資源復本寫到TCP套接字，由客戶端讀取。一個響應由狀態行、響應頭部、空行和響應數據4部分組成。
4、釋放連接TCP連接
若connection 模式為close，則服務器主動關閉TCP連接，客戶端被動關閉連接，釋放TCP連接;若connection 模式為keepalive，則該連接會保持一段時間，在該時間內可以繼續接收請求;
5、客戶端瀏覽器解析HTML內容
客戶端瀏覽器首先解析狀態行，查看表明請求是否成功的狀態代碼。然后解析每一個響應頭，響應頭告知以下為若干字節的HTML文檔和文檔的字符集。客戶端瀏覽器讀取響應數據HTML，根據HTML的語法對其進行格式化，並在瀏覽器窗口中顯示。
2、應用：在瀏覽器地址欄鍵入URL，按下回車之后會經歷以下流程：
1、瀏覽器向 DNS 服務器請求解析該 URL 中的域名所對應的 IP 地址；
2、解析出 IP 地址后，根據該 IP 地址和默認端口 80，和服務器建立TCP連接；
3、瀏覽器發出讀取文件(URL 中域名后面部分對應的文件)的HTTP 請求，該請求報文作為 TCP 三次握手的第三個報文的數據發送給服務器；
4、服務器對瀏覽器請求作出響應，並把對應的 html 文本發送給瀏覽器；
5、釋放 TCP連接；
6、瀏覽器將該 html 文本並顯示內容。
四、HTTP請求協議
1、請求協議遵循的格式如下：
請求首行； // 請求方式 請求路徑 協議和版本，例如：GET /index.html HTTP/1.1 請求頭信息； // 請求頭名稱:請求頭內容，即為key:value格式，例如：Host:localhost 空行； // 用來與請求體分隔開 請求體。 // GET沒有請求體，只有POST有請求體。
瀏覽器發送給服務器的內容就這個格式的，如果不是這個格式服務器將無法解讀！
2、請求方法
在HTTP協議中，請求有很多請求方法，其中最為常用的就是GET和POST。
1、get請求
GET /562f25980001b1b106000338.jpg HTTP/1.1 Host img.mukewang.com User-Agent Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/51.0.2704.106 Safari/537.36 Accept image/webp,image/*,*/*;q=0.8 Referer http://www.imooc.com/ Accept-Encoding gzip, deflate, sdch Accept-Language zh-CN,zh;q=0.8
HTTP默認的請求方法就是GET
* 沒有請求體
* 數據量有限制！
* GET請求數據會暴露在瀏覽器的地址欄中
GET請求常用的操作：
1. 在瀏覽器的地址欄中直接給出URL，那么就一定是GET請求
2. 點擊頁面上的超鏈接也一定是GET請求
3. 提交表單時，表單默認使用GET請求，但可以設置為POST
請求頭：
1、Host 請求的web服務器域名地址 2、User-Agent HTTP客戶端運行的瀏覽器類型的詳細信息。通過該頭部信息，web服務器可以判斷出http請求的客戶端的瀏覽器的類型。 3、Accept 指定客戶端能夠接收的內容類型，內容類型的先后次序表示客戶都接收的先后次序 4、Accept-Lanuage 指定HTTP客戶端瀏覽器用來展示返回信息優先選擇的語言 5、Accept-Encoding 指定客戶端瀏覽器可以支持的web服務器返回內容壓縮編碼類型。表示允許服務器在將輸出內容發送到客戶端以前進行壓縮，以節約帶寬。 而這里設置的就是客戶端瀏覽器所能夠支持的返回壓縮格式。 6、Accept-Charset HTTP客戶端瀏覽器可以接受的字符編碼集 7、Content-Type 顯示此HTTP請求提交的內容類型。一般只有post提交時才需要設置該屬性 有關Content-Type屬性值有如下兩種編碼類型： （1）“application/x-www-form-urlencoded”： 表單數據向服務器提交時所采用的編碼類型，默認的缺省值就是“application/x-www-form-urlencoded”。 然而，在向服務器發送大量的文本、包含非ASCII字符的文本或二進制數據時這種編碼方式效率很低。 （2）“multipart/form-data”： 在文件上載時，所使用的編碼類型應當是“multipart/form-data”，它既可以發送文本數據，也支持二進制數據上載。 當提交為表單數據時，可以使用“application/x-www-form-urlencoded”；當提交的是文件時，就需要使用“multipart/form-data”編碼類型。
2、post請求
POST / HTTP1.1 Host:www.wrox.com User-Agent:Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1; SV1; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.0.04506.648; .NET CLR 3.5.21022) Content-Type:application/x-www-form-urlencoded Content-Length:40 Connection: Keep-Alive name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley
五、HTTP響應協議
1、響應格式
一般情況下，服務器接收並處理客戶端發過來的請求后會返回一個HTTP的響應消息。
HTTP響應也由四個部分組成，分別是：狀態行、消息報頭、空行和響應正文。
2、范例
HTTP/1.1 200 OK Date: Fri, 22 May 2009 06:07:21 GMT Content-Type: text/html; charset=UTF-8 <html> <head></head> <body> <!--body goes here--> </body> </html>
第一部分：狀態行，由HTTP協議版本號， 狀態碼， 狀態消息 三部分組成。
第一行為狀態行，（HTTP/1.1）表明HTTP版本為1.1版本，狀態碼為200，狀態消息為（ok）
第二部分：消息報頭，用來說明客戶端要使用的一些附加信息
第二行和第三行為消息報頭，
Date:生成響應的日期和時間；Content-Type:指定了MIME類型的HTML(text/html),編碼類型是UTF-8
第三部分：空行，消息報頭后面的空行是必須的
第四部分：響應正文，服務器返回給客戶端的文本信息。
空行后面的html部分為響應正文。
3、響應狀態碼
狀態碼分類：
狀態代碼有三位數字組成，第一個數字定義了響應的類別，共分五種類別:
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
常見狀態碼：
200 OK //客戶端請求成功
400 Bad Request //客戶端請求有語法錯誤，不能被服務器所理解
401 Unauthorized //請求未經授權，這個狀態代碼必須和WWW-Authenticate報頭域一起使用
403 Forbidden //服務器收到請求，但是拒絕提供服務
404 Not Found //請求資源不存在，eg：輸入了錯誤的URL
500 Internal Server Error //服務器發生不可預期的錯誤
503 Server Unavailable //服務器當前不能處理客戶端的請求，一段時間后可能恢復正
更多的狀態碼鏈接：http://www.runoob.com/http/http-status-codes.html
4、GET與POST請求的區別
GET請求：注意最后一行是空行
GET /books/?sex=man&name=Professional HTTP/1.1 Host: www.wrox.com User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6) Gecko/20050225 Firefox/1.0.1 Connection: Keep-Alive
POST
POST / HTTP/1.1 Host: www.wrox.com User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6) Gecko/20050225 Firefox/1.0.1 Content-Type: application/x-www-form-urlencoded Content-Length: 40 Connection: Keep-Alive name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley
1、GET提交，請求的數據會附在URL之后（就是把數據放置在HTTP協議頭中），以?分割URL和傳輸數據，多個參數用&連接；例 如：login.action?name=hyddd&password=idontknow&verify=%E4%BD%A0 %E5%A5%BD。如果數據是英文字母/數字，原樣發送，如果是空格，轉換為+，如果是中文/其他字符，則直接把字符串用BASE64加密，得出如： %E4%BD%A0%E5%A5%BD，其中％XX中的XX為該符號以16進制表示的ASCII。
POST提交：把提交的數據放置在是HTTP包的包體中。上文示例中紅色字體標明的就是實際的傳輸數據
因此，GET提交的數據會在地址欄中顯示出來，而POST提交，地址欄不會改變。
2、傳輸數據的大小：首先聲明：HTTP協議沒有對傳輸的數據大小進行限制，HTTP協議規范也沒有對URL長度進行限制。
而在實際開發中存在的限制主要有：
GET:特定瀏覽器和服務器對URL長度有限制，例如 IE對URL長度的限制是2083字節(2K+35)。對於其他瀏覽器，如Netscape、FireFox等，理論上沒有長度限制，其限制取決於操作系 統的支持。
因此對於GET提交時，傳輸數據就會受到URL長度的 限制。
POST:由於不是通過URL傳值，理論上數據不受 限。但實際各個WEB服務器會規定對post提交數據大小進行限制，Apache、IIS6都有各自的配置。
GET和POST的區別
- GET提交的數據會放在URL之后，以?分割URL和傳輸數據，參數之間以&相連，如EditPosts.aspx?name=test1&id=123456. POST方法是把提交的數據放在HTTP包的Body中.
- GET提交的數據大小有限制（因為瀏覽器對URL的長度有限制），而POST方法提交的數據沒有限制.
- GET方式需要使用Request.QueryString來取得變量的值，而POST方式通過Request.Form來獲取變量的值。
- GET方式提交數據，會帶來安全問題，比如一個登錄頁面，通過GET方式提交數據時，用戶名和密碼將出現在URL上，如果頁面可以被緩存或者其他人可以訪問這台機器，就可以從歷史記錄獲得該用戶的賬號和密碼.
二、WEB應用和WEB框架
一、WEB應用
對於所有的web應用，本質上其實就是一個socket服務端，用戶的瀏覽器其實就是一個socket客戶端。
import socket def handle_request(client): buf = client.recv(1024) client.send("HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n".encode("utf8")) client.send("<h1 style='color:red'>Hello, yuan</h1>".encode("utf8")) def main(): sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM) sock.bind(('localhost',8001)) sock.listen(5) while True: connection, address = sock.accept() handle_request(connection) connection.close() if __name__ == '__main__': main()
最簡單的web應用就是HTML用文件保存好，用一個線程的HTTP服務器軟件，接收用戶請求，從文件中讀取HTML，返回。
若要動態生成HTML，就需要把上述步驟自己來實現。不過，接收HTTP請求、解析。HTTP請求、發送HTTP響應都是苦力活，若自己來寫這些底層代碼，還沒開始寫動態HTML呢，就的花個月去讀HTTP規范。
正確的做法是底層代碼由專門的服務器軟件實現，我們用Python專注於生成HTML文檔。因為我們不希望接觸到TCP連接、HTTP原始請求和響應格式，所以，需要一個統一的接口，讓我們專心用Python編寫Web業務。
這個接口就是WSGI：Web Server Gateway Interface。
二、wsgiref模塊
from wsgiref.simple_server import make_server def application(environ, start_response): start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')]) return [b'<h1>Hello, web!</h1>'] httpd = make_server('', 8080, application) print('Serving HTTP on port 8000...') # 開始監聽HTTP請求: httpd.serve_forever()
三、web框架
manage.py
from wsgiref.simple_server import make_server # request response from app01.views import * from app01 import urls def routers(): URLpattern=urls.URLpattern return URLpattern def applications(environ,start_response): path=environ.get("PATH_INFO") print("path",path) start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html'),('Charset', 'utf8')]) urlpattern=routers() func=None for item in urlpattern: if path==item[0]: func=item[1] break if func: return [func(environ)] else: return [b"<h1>404!<h1>"] # return [b"<h1>hello world<h1>"] if __name__ == '__main__': t=make_server("",8810,applications) print("server is working...") t.serve_forever()