3、应用层（重点）26http

**HTTP协议应用层**

HTTP（Hypertext Transfer Protocol）是互联网上应用最广泛的传输控制协议之一。它定义了浏览器和服务器之间交换数据的规则和格式。在这一章节中，我们将重点讨论HTTP协议的应用层，包括其基本概念、请求和响应消息的结构、状态码、缓存机制等。

###3.1 HTTP基本概念HTTP是一种无连接的、可靠的、基于请求-响应模式的应用层协议。它允许客户端（通常是浏览器）向服务器发送请求，并接收相应的响应数据。

**请求消息**

一个典型的HTTP请求消息由以下部分组成：

* **请求行**:包含了请求方法、URI和HTTP版本号。
* **头部**:包含了客户端信息、服务器信息、缓存指令等。
* **实体主体**:包含了实际传输数据。

 /path/to/resource HTTP/1.1Host: example.comAccept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8// 实体主体为空

**响应消息**

一个典型的HTTP响应消息由以下部分组成：

* **状态行**:包含了HTTP版本号、状态码和状态信息。
* **头部**:包含了服务器信息、缓存指令等。
* **实体主体**:包含了实际传输数据。

 OKContent-Type: text/html; charset=UTF-8// 实体主体为HTML文档

###3.2 状态码状态码是HTTP协议中非常重要的一部分，它们用来表示服务器对请求的处理结果。状态码通常由三位数字组成，第一位数字代表了响应的类别。

**1xx**:信息性状态码这些状态码用于表示服务器正在处理请求，但尚未完成。

* **100 Continue**:客户端应该继续发送请求。
* **101 Switching Protocols**:服务器将切换到不同的协议。

**2xx**:成功状态码这些状态码用于表示服务器已经成功处理了请求。

* **200 OK**:请求成功，实体包含在响应中。
* **201 Created**:新资源创建成功。
* **202 Accepted**:请求已接受，但尚未处理。

**3xx**:重定向状态码这些状态码用于表示服务器需要客户端进行进一步的操作。

* **301 Moved Permanently**:永久重定向到新的URI。
* **302 Found**:临时重定向到新的URI。
* **303 See Other**:请求应该使用GET方法获取资源。

**4xx**:客户端错误状态码这些状态码用于表示服务器无法理解或处理客户端的请求。

* **400 Bad Request**:客户端的请求有语法错误。
* **401 Unauthorized**:客户端未提供合法的凭证。
* **403 Forbidden**:服务器拒绝服务。

**5xx**:服务器错误状态码这些状态码用于表示服务器无法处理请求。

* **500 Internal Server Error**:服务器内部错误。
* **501 Not Implemented**:服务器不支持该功能。
* **502 Bad Gateway**:作为网关或代理的服务器尝试执行请求时出错。
* **503 Service Unavailable**:服务器暂时不可用，可能需要重试。

###3.3 缓存机制缓存是HTTP协议中非常重要的一部分，它们用于减少网络流量和提高性能。缓存可以分为两种类型：客户端缓存和服务器端缓存。

**客户端缓存**

客户端缓存是指浏览器或其他客户端程序在本地存储的资源副本。这些资源可能来自服务器端缓存或直接从服务器下载。

* **Expires**:指定缓存过期时间。
* **Cache-Control**:控制缓存行为，例如是否缓存、缓存过期时间等。

 Expires 指定缓存过期时间为1 小时Expires: Thu,01 Dec202214:30:00 GMT// Cache-Control 控制缓存行为Cache-Control: max-age=3600, public

**服务器端缓存**

服务器端缓存是指服务器在本地存储的资源副本。这些资源可能来自客户端请求或其他来源。

* **ETag**:指定资源版本号。
* **Last-Modified**:指定资源最后修改时间。

 ETag 指定资源版本号ETag: "1234567890abcdef"

// Last-Modified 指定资源最后修改时间Last-Modified: Thu,01 Dec202214:30:00 GMT

###3.4 HTTP方法HTTP协议定义了多种请求方法，用于不同的操作。

* **GET**:获取资源。
* **POST**:创建新资源。
* **PUT**:更新资源。
* **DELETE**:删除资源。
* **HEAD**:获取资源头部信息。
* **OPTIONS**:获取服务器支持的HTTP方法列表。
* **CONNECT**:建立连接。

 GET 请求示例GET /path/to/resource HTTP/1.1// POST 请求示例POST /path/to/resource HTTP/1.1Content-Type: application/json// PUT 请求示例PUT /path/to/resource HTTP/1.1Content-Type: application/json// DELETE 请求示例DELETE /path/to/resource HTTP/1.1// HEAD 请求示例HEAD /path/to/resource HTTP/1.1// OPTIONS 请求示例OPTIONS /path/to/resource HTTP/1.1// CONNECT 请求示例CONNECT /path/to/resource HTTP/1.1

###3.5 HTTP版本HTTP协议有多个版本，分别是HTTP/0.9、HTTP/1.0和HTTP/1.1。

* **HTTP/0.9**:最早的HTTP版本。
* **HTTP/1.0**:第一个正式版HTTP版本。
* **HTTP/1.1**:当前最流行的HTTP版本。

 HTTP/0.9 请求示例GET /path/to/resource HTTP/0.9// HTTP/1.0 请求示例GET /path/to/resource HTTP/1.0// HTTP/1.1 请求示例GET /path/to/resource HTTP/1.1

###3.6 总结HTTP协议是互联网上应用最广泛的传输控制协议之一。它定义了浏览器和服务器之间交换数据的规则和格式。在这一章节中，我们重点讨论了HTTP协议的应用层，包括其基本概念、请求和响应消息的结构、状态码、缓存机制等。

* **HTTP基本概念**:HTTP是一种无连接的、可靠的、基于请求-响应模式的应用层协议。
* **状态码**:状态码用于表示服务器对请求的处理结果。
* **缓存机制**:缓存是HTTP协议中非常重要的一部分，它们用于减少网络流量和提高性能。
* **HTTP方法**:HTTP协议定义了多种请求方法，用于不同的操作。

 HTTP 请求示例GET /path/to/resource HTTP/1.1// HTTP 响应示例HTTP/1.1200 OKContent-Type: text/html; charset=UTF-8

###3.7 参考文献* [RFC7230]( Hypertext Transfer Protocol (HTTP/1.1): Message Syntax and Routing。
* [RFC7231]( Hypertext Transfer Protocol (HTTP/1.1): Semantics and Content。
* [RFC7232]( Hypertext Transfer Protocol (HTTP/1.1): Conditional Requests。
* [RFC7233]( Hypertext Transfer Protocol (HTTP/1.1): Range Requests。
* [RFC7234]( Hypertext Transfer Protocol (HTTP/1.1): Caching。