简述http协议的特点和工作原理（一文掌握HTTP协议中的HTTP报文）

简述http协议的特点和工作原理（一文掌握HTTP协议中的HTTP报文）2. 请求报文及响应报文的结构1. HTTP报文一文搞懂TCP/IP协议及Web基础知识前言：上文罗列了HTTP协议的核心知识点，本文专门介绍下HTTP协议中，客户端发送请求&服务端响应的HTTP报文中的包含的信息。

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前言：

上文罗列了HTTP协议的核心知识点，本文专门介绍下HTTP协议中，客户端发送请求&服务端响应的HTTP报文中的包含的信息。

1. HTTP报文

2. 请求报文及响应报文的结构

3. 编码提升HTTP报文的传输速率

3.1　报文主体和实体主体的差异

3.2　压缩传输的内容编码

3.3　分割发送的分块传输编码

4.　发送多种数据的多部分对象集合

5.　获取部分内容的范围请求

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1、HTTP 报文

用于 HTTP 协议交互的信息被称为 HTTP 报文。

• 请求端（客户端）的HTTP 报文叫做请求报文，响应端（服务器端）的叫做响应报文。
• 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。
• HTTP 报文大致可分为报文首部和报文主体两块。两者由最初出现的空行（CR LF）来划分。通常，并不一定要有报文主体。

2、请求报文及响应报文的结构

请求报文和响应报文的结构：

请求报文和响应报文的实例：

请求报文和响应报文的文本说明：

首部内容由以下数据组成。现在出现的各种首部字段及状态码稍后会进行阐述。

• 请求行：包含用于请求的方法，请求 URI 和 HTTP 版本。
• 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：包含表示请求和响应的各种条件和属性的各类首部。一般有 4 种首部，分别是：通用首部、请求首部、响应首部和实体首部。
• 其他：可能包含 HTTP 的 RFC 里未定义的首部（Cookie 等）。

3、编码提升HTTP报文的传输速率

HTTP 在传输数据时可以按照数据原貌直接传输，但也可以在传输过程中通过编码提升传输速率。通过在传输时编码，能有效地处理大量的访问请求。但是，编码的操作需要计算机来完成，因此会消耗更多的 CPU 等资源。

3.1　报文主体和实体主体的差异

• 报文（message）：是 HTTP 通信中的基本单位，由 8 位组字节流（octet sequence，其中 octet 为 8 个比特）组成，通过 HTTP 通信传输。
• 实体（entity）：作为请求或响应的有效载荷数据（补充项）被传输，其内容由实体首部和实体主体组成。

HTTP 报文的主体用于传输请求或响应的实体主体。

通常，报文主体等于实体主体。只有当传输中进行编码操作时，实体主体的内容发生变化，才导致它和报文主体产生差异。

报文和实体这两个术语在之后会经常出现，请事先理解两者的差异。

3.2　压缩传输的内容编码

向待发送邮件内增加附件时，为了使邮件容量变小，我们会先用 ZIP压缩文件之后再添加附件发送。HTTP 协议中有一种被称为内容编码的功能也能进行类似的操作。

内容编码指明应用在实体内容上的编码格式，并保持实体信息原样压缩。内容编码后的实体由客户端接收并负责解码。

常用的内容编码有以下几种。

• gzip（GNU zip）
• compress（UNIX 系统的标准压缩）
• deflate（zlib）
• identity（不进行编码）

3.3　分割发送的分块传输编码

在 HTTP 通信过程中，请求的编码实体资源尚未全部传输完成之前，浏览器无法显示请求页面。在传输大容量数据时，通过把数据分割成多块，能够让浏览器逐步显示页面。

这种把实体主体分块的功能称为分块传输编码（Chunked Transfer Coding）。

分块传输编码会将实体主体分成多个部分（块）。每一块都会用十六进制来标记块的大小，而实体主体的最后一块会使用“0(CR LF)”来标记。

使用分块传输编码的实体主体会由接收的客户端负责解码，恢复到编码前的实体主体。

HTTP/1.1 中存在一种称为传输编码（Transfer Coding）的机制，它可以在通信时按某种编码方式传输，但只定义作用于分块传输编码中。

4、发送多种数据的多部分对象集合

邮件中的多种类型数据：

发送邮件时，我们可以在邮件里写入文字并添加多份附件。这是因为采用了 MIME（Multipurpose Internet Mail Extensions，多用途因特网邮件扩展）机制，它允许邮件处理文本、图片、视频等多个不同类型的数据。例如，图片等二进制数据以 ASCII 码字符串编码的方式指明，就是利用 MIME 来描述标记数据类型。而在 MIME 扩展中会使用一种称为多部分对象集合（Multipart）的方法，来容纳多份不同类型的数据。

HTTP报文中的多种类型数据：

相应地，HTTP 协议中也采纳了多部分对象集合，发送的一份报文主体内可含有多类型实体。通常是在图片或文本文件等上传时使用。

多部分对象集合包含的对象如下：

• multipart/form-data：在 Web 表单文件上传时使用。
• multipart/byteranges：状态码 206（Partial Content，部分内容）响应报文包含了多个范围的内容时使用。
• multipart/form-data：
• multipart/byteranges：

5、获取部分内容的范围请求

以前，用户不能使用现在这种高速的带宽访问互联网，当时，下载一个尺寸稍大的图片或文件就已经很吃力了。如果下载过程中遇到网络中断的情况，那就必须重头开始。为了解决上述问题，需要一种可恢复的机制。所谓恢复是指能从之前下载中断处恢复下载。

要实现该功能需要指定下载的实体范围。像这样，指定范围发送的请求叫做范围请求（Range Request）。

对一份 10 000 字节大小的资源，如果使用范围请求，可以只请求5001~10 000 字节内的资源。

执行范围请求时，会用到首部字段 Range 来指定资源的 byte 范围。

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