应用层之web和http

• 什么是web

　　20世纪90年代初期，一个主要的新兴应用world wide web登上了舞台，这就是web。web是一个因特网应用。

　　也正是因为web，因特网才从众多数据网中脱颖而出。

• http概况

　　http（HyperText Transfer Protocol）是web的应用层协议，它是web的核心。

　　http由两个程序实现：一个是客户端程序，一个是服务器端程序。两个程序运行在不同的端系统中。

　　回顾一些web术语：

1. web页面（web page）是由对象组成的。一个对象只是一个文件，诸如html文件、一个jpeg图形、一个java小程序
2. web浏览器（web browser），实现了http的客户端（如：Internet Explorer 和 Firfox）
3. web服务器（web server），实现了http的服务器端，它用于存储web对象。

　　http定义了web客户端向web服务器端请求web页面的方式。http的下一层协议是tcp。

• http是一个无状态协议（stateless protocol），即服务器并不保存关于客户的任何信息。（当然随之时间的推移后面出现了cookie和session，前者在客户端保存了访问某个服务器端所必须的信息，后者在服务器端保存了辨别某个客户锁必须的信息，http相当于演化成了一个“有状态的协议”）
• 一般而言当前http默认为流水线式的持续连接方式（或叫长连接）。一般来说，如果一条连接经过一定时间间隔（服务器端设置的timeout）仍未被使用，服务器就会关闭该连接。具体相关科参考https://www.cnblogs.com/cswuyg/p/3653263.html
• http请求报文格式：

　　　　　　

　　　　请求报文的第一行叫做请求行（request line），后继的叫做首部行（header line），最下面的是请求实体（request body），具体例子如下图所示：

　　　　

　　　　上图是post方法，如果是get方法request body是空的。

• http响应报文格式：

　　

　　第一行叫做状态行，红色区域的是首部行，最后就是响应正文实体体（entity body）。

　　常见的状态码：

　　　　200：请求成功

　　　　400：通用代码差错，服务器不能理解请求

　　　　404：请求的文档（web page）不在服务器上

　　　　505：服务器不支持请求报文使用的http协议版本

• cookie

 　　cookie技术由四个组件：

　　①：http响应报文中的一个cookie首部行

　　②：在http请求报文中的一个cookie首部行

　　③：在用户端系统中保留有一个cookie文件，并由用户的浏览器进行管理

　　④：位于web站点的一个后端数据库（服务器端记录的cookie信息）

　　交互过程：

　　例：小明第一次访问taobao.com时，当请求报文到达taobao Web服务器时，该web站点将产生一个唯一的识别码，并以此作为索引在它的后端数据库中产生一个表项（就是一条记录）。接下来taobao Web服务器用一个包含Set-cookie首部的http响应报文对小明的浏览器进行响应，其中首部行set-cookie含有前面web站点产生的唯一识别码。例如，该首部行可能是： Set-cookie: 1234。当小明浏览器收到了该http响应报文的时候会看到set-cookie。该浏览器在它管理的特定cookie文件中添加一行。以后小明访问taobao.com的时候其发送的每个http请求报文可以包括首部行：Cookie：1234。在这种方式下，taobao服务器可以追踪小明在taobao站点的活动并记录。

• web缓存

　　web缓存器（Web cache）也叫代理服务器（proxy server），它是能够代表初始web服务器来满足http请求的实体。web缓存器有自己的磁盘存储空间，并在存储空间中保存最近请求的副本。其基本作用如下：

　　①web缓存器可以大大减少客户请求的响应时间

　　②web缓存器能够大大减少一个机构的接入链路到因特网的通信量

• 条件GET方法

　　尽管web缓存器能减少用户感受到的响应时间，但也引入了一个新问题，即存放在缓存器的对象副本可能是陈旧的。

　　http协议有一种机制可以保证缓存器的被请求对象是最新的。这种机制就是条件GET方法

　　请求报文使用GET方法，并在首部行包含一个“If-Modified-Since:”,那么这个请求报文就是一个条件GET方法。

　　　工作原理： 

　　①代理缓存器（proxy cache）发送请求报文给Web服务器。 

　　②Web服务器发送具有被请求对象的响应报文给缓存器，报文带有Last-Modified:最后修改时间；缓存器存储被请求对象和最后修改时间。 

　　③当用户经过该缓存器请求同一个对象时，缓存器发送一个条件GET执行最新检查，该报文包含首部行“If-Modified-Since:最后修改时间”。 

　　④Web服务器向缓存器发送响应报文。如果该对象没有更新，则返回一个带有304状态码 Not Modified的报文，没有包含对象；如果对象已更新，则返回一个带有被请求对象的报文。