HTTP协议浅析(中)：请求报文和响应报文

1. 请求报文格式

1.1 服务器测试代码

服务器测试代码：

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <string.h>                         
#include <unistd.h>  
#include <sys/socket.h>  
#include <netinet/in.h>  
#include <arpa/inet.h>

int main()
{
     // 创建通信端点：套接字
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);  
    if(sockfd < 0)  
    {  
        perror("socket");  
        return -1;  
    }  

    // 设置本地地址结构体  
    struct sockaddr_in my_addr;  
    bzero(&my_addr, sizeof(my_addr));   // 清空      
    my_addr.sin_family = AF_INET;       // ipv4  
    my_addr.sin_port   = htons(8000);   // 端口  
    my_addr.sin_addr.s_addr = htonl(INADDR_ANY); // ip  

    // 绑定  
    int err_log = bind(sockfd, (struct sockaddr*)&my_addr, sizeof(my_addr));  
    if( err_log != 0)  
    {  
        perror("binding");  
        close(sockfd);        
        return -1;  
    }  

    err_log = listen(sockfd, 10); // 监听，监听套接字改为被动  
    if(err_log != 0)  
    {  
        perror("listen");  
        close(sockfd);        
        return -1;    
    }     

    printf("listen client @port=%d...\n", 8000); 

    int connfd;  
    connfd = accept(sockfd, NULL, NULL);    // 等待连接  

    char buf[8*1024] = {0};
    read(connfd, buf, sizeof(buf));
    printf("%s", buf);


    while(1)
    {
        NULL;
    }

    return 0;
}

浏览器输入url地址：

终端启动服务器程序，测试http的请求报文：

1.2 请求报文格式说明

HTTP 请求报文由请求行、请求头部、空行、请求包体4个部分组成，如下图所示：

1)请求行
请求行由方法字段、URL 字段 和HTTP 协议版本字段 3 个部分组成，他们之间使用空格隔开。常用的 HTTP 请求方法有 GET、POST。

GET：

• 当客户端要从服务器中读取某个资源时，使用GET 方法。GET 方法要求服务器将URL 定位的资源放在响应报文的数据部分，回送给客户端，即向服务器请求某个资源。
• 使用GET方法时，请求参数和对应的值附加在 URL 后面，利用一个问号(“?”)代表URL 的结尾与请求参数的开始，传递参数长度受限制，因此GET方法不适合用于上传数据。
• 通过GET方法来获取网页时，参数会显示在浏览器地址栏上，因此保密性很差。

GET /
Host: 192.168.11.80:9889
User-Agent: Mozilla/5.0 (X11; Ubuntu; Linux x86_64; rv:28.0) Gecko/20100101 Firefox/28.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Language: en-US,en;q=0.5
Accept-Encoding: gzip, deflate
Connection: keep-alive

POST：

• 当客户端给服务器提供信息较多时可以使用POST 方法，POST 方法向服务器提交数据，比如完成表单数据的提交，将数据提交给服务器处理。
• GET 一般用于获取/查询资源信息，POST 会附带用户数据，一般用于更新资源信息。POST 方法将请求参数封装在HTTP 请求数据中，而且长度没有限制，因为POST携带的数据，在HTTP的请求正文中，以名称/值的形式出现，可以传输大量数据。

POST /search HTTP/1.1  
Accept: image/gif, image/x-xbitmap, image/jpeg, image/pjpeg, application/vnd.ms-excel, application/vnd.ms-powerpoint,application/msword, application/x-silverlight, application/x-shockwave-flash, */*  
Referer: <a href="http://www.google.cn/">http://www.google.cn/</a>  
Accept-Language: zh-cn  
Accept-Encoding: gzip, deflate  
User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1; SV1; .NET CLR 2.0.50727; TheWorld)  
Host: <a href="http://www.google.cn">www.google.cn</a>

2)请求头部
请求头部为请求报文添加了一些附加信息，由“名/值”对组成，每行一对，名和值之间使用冒号分隔。

请求头部通知服务器有关于客户端请求的信息，典型的请求头有：

请求头	含义
User-Agent	请求的浏览器类型
Accept	客户端可识别的响应内容类型列表，星号“ * ”用于按范围将类型分组，用“ / ”指示可接受全部类型，用“ type/* ”指示可接受 type 类型的所有子类型
Accept-Language	客户端可接受的自然语言
Accept-Encoding	客户端可接受的编码压缩格式
Accept-Charset	可接受的应答的字符集
Host	请求的主机名，允许多个域名同处一个IP 地址，即虚拟主机
connection	连接方式(close或keepalive)
Cookie	存储于客户端扩展字段，向同一域名的服务端发送属于该域的cookie

3)空行
最后一个请求头之后是一个空行，发送回车符和换行符，通知服务器以下不再有请求头。

4)请求包体
请求包体不在GET方法中使用，而是POST方法中使用。
POST方法适用于需要客户填写表单的场合。与请求包体相关的最常使用的是包体类型Content-Type和包体长度Content-Length。

2. 响应报文格式

2.1 客户端测试代码

启动nginx服务器：

编写客户端程序：

#include <stdio.h>  
#include <stdlib.h>  
#include <string.h>                         
#include <unistd.h>  
#include <sys/socket.h>  
#include <netinet/in.h>  
#include <arpa/inet.h>

int main()
{
     // 创建通信端点：套接字
    int sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);  

    // 设置服务器地址结构体  
    struct sockaddr_in server_addr;  
    bzero(&server_addr,sizeof(server_addr)); // 初始化服务器地址  
    server_addr.sin_family = AF_INET;   // IPv4  
    server_addr.sin_port = htons(80); // nginx服务器监听的端口 
    inet_pton(AF_INET, "192.168.31.109", &server_addr.sin_addr);   // 服务器ip  

     // 主动连接服务器  
    int err_log = connect(sockfd, (struct sockaddr*)&server_addr, sizeof(server_addr));  
    if(err_log != 0)  
    {  
        perror("connect");  
        close(sockfd);  
        return -1;  
    }

    //http请求报文包
    char send_buf[] = 
        "GET /mike.html HTTP/1.1\r\n"
        "Accept: image/gif, image/jpeg, image/pjpeg, application/x-ms-application, application/xaml+xml, application/x-ms-xbap, */*\r\n"
        "Accept-Language: zh-Hans-CN,zh-Hans;q=0.8,en-US;q=0.5,en;q=0.3\r\n"
        "User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 7.0; Windows NT 10.0; WOW64; Trident/7.0; .NET4.0C; .NET4.0E; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.0.30729; .NET CLR 3.5.30729)\r\n"
        "Accept-Encoding: gzip, deflate\r\n"
        "Host: 192.168.31.109:8000\r\n"
        "Connection: Keep-Alive\r\n"
        "\r\n";

    //发送http请求报文包
    send(sockfd, send_buf, sizeof(send_buf)-1, 0);

    //获取http响应报文
    char recv_buf[8*1024] = {0};
    recv(sockfd, recv_buf, sizeof(recv_buf), 0);
    printf("%s", recv_buf);

    return 0;
}

在浏览器中输入url地址，得到test.html网页：

启动程序，测试http的成功响应报文：

在浏览器中输入url地址，没有得到相应网页：

启动程序，测试http的失败响应报文：

2.2 响应报文格式说明

HTTP 响应报文由状态行、响应头部、空行、响应包体4个部分组成，如下图所示：

1)状态行
状态行由 HTTP 协议版本字段、状态码和状态码的描述文本3个部分组成，他们之间使用空格隔开。

状态码：
状态码由三位数字组成，第一位数字表示响应的类型，常用的状态码有五大类如下所示：

状态码	含义
1xx	表示服务器已接收了客户端请求，客户端可继续发送请求
2xx	表示服务器已成功接收到请求并进行处理
3xx	表示服务器要求客户端重定向
4xx	表示客户端的请求有非法内容
5xx	表示服务器未能正常处理客户端的请求而出现意外错误

常见的状态码举例：

状态码	含义
200 OK	客户端请求成功
400 Bad Request	请求报文有语法错误
401 Unauthorized	未授权
403 Forbidden	服务器拒绝服务
404 Not Found	请求的资源不存在
500 Internal Server Error	服务器内部错误
503 Server Unavailable	服务器临时不能处理客户端请求(稍后可能可以)

2)响应头部
响应头可能包括：

响应头	含义
Location	Location响应报头域用于重定向接受者到一个新的位置
Server Server	响应报头域包含了服务器用来处理请求的软件信息及其版本
Vary	指示不可缓存的请求头列表
Connection	连接方式

3)空行
最后一个响应头部之后是一个空行，发送回车符和换行符，通知服务器以下不再有响应头部。

4)响应包体
服务器返回给客户端的文本信息。