网络协议和Netty（9）：Http的报文结构及一个完整Http请求的过程

前言：作为一个程序员，刚刚接触前端知识的时候，就特别好奇，http是怎么通过一个url将报文从客户端传送到服务端？

提问：

http的一个请求经历了一个什么样的过程？

HTTP 协议

简单介绍的HTTP

HTTP（英文：Hyper Text Transfer Protocol，中文：超文本传输协议）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。

HTTP 使用统一资源标识符（Uniform Resource Identifiers, URI）来传输数据和建立连接。        

小知识

用户代理程序：简而言之就是一个Http请求的发起端的应用程序，最常见的就是浏览器，网络爬虫这类工具。

源服务器：就是http请求到的目标服务器，这个服务器会返回数据，如html和文件之类的一些资源。

在用户代理和源服务器中间可能存在多个“中间层”，比如代理服务器、网关或者隧道（tunnel）。

我们使用 http 来访问 Web 上某个资源，比如 html/文本、word、avi 电影、其他资源。

以上内容简单了解下就好，无非是一些比较专业的一些名词。
 

基础知识之URI和URL

URI： 统一资源标识符，表示网络上存在一个资源。举个例子，在中国身份证是每个人的唯一标识，他表示一个人确认的存在。

URL：统一资源定位符，他也是个URI，不过他既是一个标识也是一个定位，他属于一个网络资源的一个定位，可以通过URL获取到该资源。

举个例子，还是上面的，我告诉你一个身份证号，但是我并不知到那个人，怎么去找这个人，URL就相当于不仅仅告诉你身份证号，还有家庭住址，通过住址我们就能实时找到这个人了。

总结：URI只是网络资源的编号，他只会表示一个资源的客观存在，而URL则是一个网络资源的定位，通过这个定位，我们可以获取到这个资源。每个URL 都是URI，但不一定每个 URI 都是 URL。这是因为 URI 还包括一个子类，即统一资源名称(URN)，见文知意，就是一个资源名称，可以理解为URI的一个名称。

一个完整URL的介绍

图示：

 介绍：

1. 协议部分：该 URL 的协议部分为“http：”，这代表当前网页使用的是 HTTP 协议。在"HTTP"后面的“//”为分隔符；
2. 域名部分：该 URL 的域名部分为“www.TofuCai.com”。在URL 中，也可以使用IP 地址作为域名使用；
3. 端口部分：跟在域名后面的是端口，域名和端口之间使用“:”作为分隔符。端口不是一个 URL 必须的部分，如果省略端口部分，将采用默认端口；
4. 虚拟目录部分：从域名后的第一个“/”开始到最后一个“/”为止，是虚拟目录部分虚拟目录也不是一个 URL 必须的部分。本例中的虚拟目录是“/first/”；
5. 文件名部分：从域名后的最后一个“/”开始到“？”为止，是文件名部分，如果没有“?”,则是从域名后的最后一个“/”开始到“#”为止，是文件部分，如果没有“？”和“#”，那么从域名后的最后一个“/”开始到结束，都是文件名部分。本例中的文件名是“index.html”。文件名部分也不是一个 URL 必须的部分，如果省略该部分，则使用默认的文件名；
6. 参数部分：从“？”开始到“#”为止之间的部分为参数部分，又称搜索部分、查询部分。本例中的参数部分为“userId=5&page=1”。参数可以允许有多个参数，参数与参数之间用“&”作为分隔符；
7. 锚部分：从“#”开始到最后，都是锚部分。本例中的锚部分是“name”。锚部分也不是一个 URL 必须的部分；

一次完整 http 请求的过程

1、首先进行 DNS 域名解析（NO1）

图示：

• 首先会搜索浏览器自身的 DNS 缓存（缓存时间比较短，大概只有 1 分钟，且只能容纳 1000 条缓存）；
• 如果浏览器自身的缓存里面没有找到，那么浏览器会搜索系统自身的 DNS 缓存；
• 如果还没有找到，那么尝试从 hosts 文件里面去找；
• 在前面三个过程都没获取到的情况下，就去域名服务器去查找；

2、三次握手建立 TCP 连接（NO2）

图示：

 HTTP 通讯前，客户端需要和服务端建立网络连接连接，HTTP 连接实现由TCP 来完成的。HTTP 是比 TCP 更高层次的应用层协议，根据规则，只有低层协议建立之后，才能进行高层协议的连接，因此，首先要建立 TCP 连接，一般 TCP 连接的端口号是80；

3、客户端发起 HTTP 请求（NO3）

图示：

 建立连接后，就可以请求服务端

4、服务器响应 HTTP 请求（NO4）

服务端进行一定的业务处理后，将数据返回至客户端

5、客户端解析 html 代码，并请求 html 代码中的静态资源

图示：

浏览器拿到 html 文件后，就开始解析其中的 html 代码，遇到 js/css/image 等静态资源时，就向服务器端去请求下载

6、客户端渲染展示内容

 客户端将解析后的HTML内容进行渲染展示

7、关闭 TCP 连接

图示：

一般情况下，一旦服务器向客户端返回了请求数据，它就要关闭 TCP 连接，然后如果客户端或者服务器在其头信息加入了这行代码 Connection:keep-alive ，TCP 连接在发送后将仍然保持打开状态，于是，客户端可以继续通过相同的连接发送请求，也就是说前面的 NO3到 NO6，可以反复进行。保持连接节省了为每个请求建立新连接所需的时间，还节约了网络带宽。

HTTP 协议报文结构

一言代过

用http协议进行数据交互的叫做http报文（好一句废话）。HTTP 报文本身是由多行（用 CR+LF 作
换行符）数据构成的字符串文本（这个不算废话）。一般报文分为报文头和报文体两部分，一开始的时候用换行符来（CR+LF）进行划分。

请求报文结构

请求报文的首部内容由以下数据组成：
请求行 —— 包含用于请求的方法、请求 URI 和 HTTP 版本。
首部字段 —— 包含表示请求的各种条件和属性的各类首部。（通用首部、请求首部、实体首部以及 RFC 里未定义的首部如 Cookie 等）

响应报文结构

状态行 —— 包含表明响应结果的状态码、原因短语和 HTTP 版本。
首部字段 —— 包含表示请求的各种条件和属性的各类首部。（通用首部、响应首部、实体首部以及 RFC 里未定义的首部如 Cookie 等）