HTTP协议分析之一：HTTP协议详解

HTTP（HyperTextTransferProtocol） 是超文本传输协议的缩写，它用于传送WWW方式的数据，关于HTTP 协议的详细内容请参 考RFC2616。HTTP协议采用了请求/响应模型。客户端向服务器发送一个请求，请求头包含请求的方法、URI、协议版本、以及包含请求修饰符、客户 信息和内容的类似于MIME的消息结构。服务器以一个状态行作为响应，相应的内容包括消息协议的版本，成功或者错误编码加上包含服务器信息、实体元信息以 及可能的实体内容。

通常HTTP消息包括客户机向服务器的请求消息和服务器向客户机的响应消息。这两种类型的消息由一个起始行， 一个或者多个头域，一个只是头域结束的空行和可 选的消息体组成。HTTP的头域包括通用头，请求头，响应头和实体头四个部分。每个头域由一个域名，冒号（:）和域值三部分组成。域名是大小写无关的，域 值前可以添加任何数量的空格符，头域可以被扩展为多行，在每行开始处，使用至少一个空格或制表符。

通用头域

通用头 域包含请求和响应消息都支持的头域，通用头域包含Cache-Control、 Connection、Date、Pragma、Transfer-Encoding、Upgrade、Via。对通用头域的扩展要求通讯双方都支持此扩 展，如果存在不支持的通用头域，一般将会作为实体头域处理。下面简单介绍几个在UPnP消息中使用的通用头域。

phperz~com

Cache-Control头域

Cache -Control指定请求和响应遵循的缓存机制。在请求消息或响应消息中设置 Cache-Control并不会修改另一个消息处理过程中的缓存处理过程。请求时的缓存指令包括no-cache、no-store、max-age、 max-stale、min-fresh、only-if-cached，响应消息中的指令包括public、private、no-cache、no- store、no-transform、must-revalidate、proxy-revalidate、max-age。各个消息中的指令含义如 下：

Public指示响应可被任何缓存区缓存。

Private指示对于单个用户的整个或部分响应消息，不能被共享缓存处理。这允许服务器仅仅描述当用户的部分响应消息，此响应消息对于其他用户的请求无效。

no-cache指示请求或响应消息不能缓存

no-store用于防止重要的信息被无意的发布。在请求消息中发送将使得请求和响应消息都不使用缓存。

max-age指示客户机可以接收生存期不大于指定时间（以秒为单位）的响应。

min-fresh指示客户机可以接收响应时间小于当前时间加上指定时间的响应。

max-stale指示客户机可以接收超出超时期间的响应消息。如果指定max-stale消息的值，那么客户机可以接收超出超时期指定值之内的响应消息。

php程序员之家

Date头域

Date头域表示消息发送的时间，时间的描述格式由rfc822定义。例如，Date:Mon,31Dec200104:25:57GMT。Date描述的时间表示世界标准时，换算成本地时间，需要知道用户所在的时区。

Pragma头域

Pragma头域用来包含实现特定的指令，最常用的是Pragma:no-cache。在HTTP/1.1协议中，它的含义和Cache- Control:no-cache相同。

请求消息

请求消息的第一行为下面的格式：

Method  SP  Request-URI  SP  HTTP-Version  CRLF    
Method 表 示对于Request-URI完成的方法，这个字段是大小写敏感的，包括OPTIONS、GET、HEAD、POST、PUT、DELETE、 TRACE。方法GET和HEAD应该被所有的通用WEB服务器支持，其他所有方法的实现是可选的。GET方法取回由Request-URI标识的信息。 HEAD方法也是取回由Request-URI标识的信息，只是可以在响应时，不返回消息体。POST方法可以请求服务器接收包含在请求中的实体信息，可 以用于提交表单，向新闻组、BBS、邮件群组和数据库发送消息。

www.phperz.com

SP 表示空格。
Request-URI 遵循URI格式，在此字段为星 号（*）时，说明请求并不用于某个特定的资源地址，而是用于服务器本身。
HTTP- Version 表示支持的HTTP版本，例如为HTTP/1.1。
CRLF 表 示换行回车符。请求头域允许客户端向服务器传递关于请求或者关于客户机的附加 信息。请求头域可能包含下列字段Accept、Accept-Charset、Accept- Encoding、Accept-Language、Authorization、From、Host、If-Modified-Since、If- Match、If-None-Match、If-Range、If-Range、If-Unmodified-Since、Max-Forwards、 Proxy-Authorization、Range、Referer、User-Agent。对请求头域的扩展要求通讯双方都支持，如果存在不支持的请 求头域，一般将会作为实体头域处理。

典型的请求消息：

GET http://www.phperz.com:80/somedata.exe
Host: download.microtool.de
Accept:*/*
Pragma: no-cache
Cache-Control: no-cache

www.phperz.com

Referer: http://www.phperz.com/
User-Agent:Mozilla/4.04[en](Win95;I;Nav)
Range:bytes=554554-

上例第一行表示HTTP客户端（可能是浏览器、下载程序）通过GET方法获得指定URL下的文件。棕色的部分表示请求头域的信息，绿色的部分表示通用头部分。

Host头域

Host头域指定请求资源的Intenet主机和端口号，必须表示请求url的原始服务器或网关的位置。HTTP/1.1请求必须包含主机头域，否则系统会以400状态码返回。

Referer头域

Referer 头域允许客户端指定请求uri的源资源地址，这可以允许服务器生成回退链表，可用来登陆、优化cache等。他也允许废除的或错误的连接由于维护的目的被 追踪。如果请求的uri没有自己的uri地址，Referer不能被发送。如果指定的是部分uri地址，则此地址应该是一个相对地址。

Range头域

Range头域可以请求实体的一个或者多个子范围。例如，
表示头500个字节：bytes=0-499
表示第二个500字节：bytes=500-999
表示最后500个字节：bytes=-500 phperz~com
表示500字节以后的范围：bytes=500-
第一个和最后一个字节：bytes=0-0,-1
同时指定几个范围：bytes=500-600,601-999

但是服务器可以忽略此请求头，如果无条件GET包含Range请求头，响应会以状态码206（PartialContent）返回而不是以200 （OK）。

User-Agent头域

User-Agent头域的内容包含发出请求的用户信息。

响应消息

响应消息的第一行为下面的格式：

HTTP-Version  SP  Status-Code  SP  Reason-Phrase  CRLF

HTTP -Version表示支持的HTTP版本，例如为HTTP/1.1。
Status- Code是一个三个数字的结果代码。
Reason-Phrase给Status-Code提供一个简单的文本描述。
Status-Code主要用于机器自 动识别，Reason-Phrase主要用于帮助用户理解。Status-Code的第一个数字定义响应的类别，后两个数字没有分类的作用。第一个数字可 能取5个不同的值：

1xx:信息响应类，表示接收到请求并且继续处理

2xx:处理成功响应类，表示动作被成功接收、理解和接受

php程序员站

3xx:重定向响应类，为了完成指定的动作，必须接受进一步处理

4xx:客户端错误，客户请求包含语法错误或者是不能正确执行

5xx:服务端错误，服务器不能正确执行一个正确的请求

响应头域允许服务器传递不能放在状态行的附加信息，这些域主要描述服务器的信息和 Request-URI进一步的信息。响应头域包含Age、Location、Proxy-Authenticate、Public、Retry- After、Server、Vary、Warning、WWW-Authenticate。对响应头域的扩展要求通讯双方都支持，如果存在不支持的响应头 域，一般将会作为实体头域处理。

典型的响应消息：

HTTP/1.0200OK
Date:Mon,31Dec200104:25:57GMT
Server:Apache/1.3.14(Unix)
Content-type:text/html
Last-modified:Tue,17Apr200106:46:28GMT
Etag:”a030f020ac7c01:1e9f”
Content-length:39725426
Content-range:bytes554554-40279979/40279980

上例第一行表示HTTP服务端响应一个GET方法。棕色的部分表示响应头域的信息，绿色的部分表示通用头部分，红色的部分表示实体头域的信息。

php程序员站

Location响应头

Location响应头用于重定向接收者到一个新URI地址。

Server响应头

Server响应头包含处理请求的原始服务器的软件信息。此域能包含多个产品标识和注释，产品标识一般按照重要性排序。

实体

请求消息和响应消息都可以包含实体信息，实体信息一般由实体头域和实体组成。实体头域包含关于实体的原信息，实体头包括Allow、Content- Base、Content-Encoding、Content-Language、 Content-Length、Content-Location、Content-MD5、Content-Range、Content-Type、 Etag、Expires、Last-Modified、extension-header。extension-header允许客户端定义新的实体 头，但是这些域可能无法未接受方识别。实体可以是一个经过编码的字节流，它的编码方式由Content-Encoding或Content-Type定 义，它的长度由Content-Length或Content-Range定义。

Content-Type实体头

Content-Type实体头用于向接收方指示实体的介质类型，指定HEAD方法送到接收方的实体介质类型，或GET方法发送的请求介质类型 Content-Range实体头 php程序员之家

Content-Range实体头用于指定整个实体中的一部分的插入位置，他也指示了整个实体的长度。在服务器向客户返回一个部分响应，它必须描述响应覆盖的范围和整个实体长度。一般格式：

Content-Range:bytes-unitSPfirst-byte-pos-last-byte-pos/entity-legth

例如，传送头500个字节次字段的形式：Content-Range:bytes0- 499/1234如果一个http消息包含此节（例如，对范围请求的响应或对一系列范围的重叠请求），Content-Range表示传送的范围， Content-Length表示实际传送的字节数。

Last-modified实体头

应答头	说明
Allow	服务器支持哪些请求方法（如GET、POST等）。
Content-Encoding	文 档的编码（Encode）方法。只有在解码之后才可以得到Content-Type头指定的内容类型。利用gzip压缩文档能够显著地减少HTML文档的 下载时间。Java的GZIPOutputStream可以很方便地进行gzip压缩，但只有Unix上的Netscape和Windows上的IE 4、IE 5才支持它。因此，Servlet应该通过查看Accept-Encoding头（即request.getHeader(”Accept- Encoding”)）检查浏览器是否支持gzip，为支持gzip的浏览器返回经gzip压缩的HTML页面，为其他浏览器返回普通页面。
Content-Length	表 示内容长度。只有当浏览器使用持久HTTP连接时才需要这个数据。如果你想要利用持久连接的优势，可以把输出文档写入 ByteArrayOutputStram，完成后查看其大小，然后把该值放入Content-Length头，最后通过 byteArrayStream.writeTo(response.getOutputStream()发送内容。
Content-Type	表示后面的文档属于什么MIME类型。Servlet默认为text/plain，但通常需要显式地指定为text/html。由于经常要设置Content-Type，因此HttpServletResponse提供了一个专用的方法setContentTyep。 www.phperz.com
Date	当前的GMT时间。你可以用setDateHeader来设置这个头以避免转换时间格式的麻烦。
Expires	应该在什么时候认为文档已经过期，从而不再缓存它？
Last-Modified	文 档的最后改动时间。客户可以通过If-Modified-Since请求头提供一个日期，该请求将被视为一个条件GET，只有改动时间迟于指定时间的文档 才会返回，否则返回一个304（Not Modified）状态。Last-Modified也可用setDateHeader方法来设置。
Location	表示客户应当到哪里去提取文档。Location通常不是直接设置的，而是通过HttpServletResponse的sendRedirect方法，该方法同时设置状态代码为302。
Refresh	表示浏览器应该在多少时间之后刷新文档，以秒计。除了刷新当前文档之外，你还可以通过setHeader(”Refresh”, “5; URL=http://host/path”)让浏览器读取指定的页面。 phperz.com 注 意这种功能通常是通过设置HTML页面HEAD区的＜META HTTP-EQUIV=”Refresh” CONTENT=”5;URL=http://host/path”＞实现，这是因为，自动刷新或重定向对于那些不能使用CGI或Servlet的 HTML编写者十分重要。但是，对于Servlet来说，直接设置Refresh头更加方便。 注意Refresh的意义是“N秒之后 刷新本页面或访问指定页面”，而不是“每隔N秒刷新本页面或访问指定页面”。因此，连续刷新要求每次都发送一个Refresh头，而发送204状态代码则 可以阻止浏览器继续刷新，不管是使用Refresh头还是＜META HTTP-EQUIV=”Refresh” …＞。 注意Refresh头不属于HTTP 1.1正式规范的一部分，而是一个扩展，但Netscape和IE都支持它。
Server	服务器名字。Servlet一般不设置这个值，而是由Web服务器自己设置。
Set-Cookie	设置和页面关联的Cookie。Servlet不应使用response.setHeader(”Set-Cookie”, …)，而是应使用HttpServletResponse提供的专用方法addCookie。参见下文有关Cookie设置的讨论。
WWW-Authenticate	客 户应该在Authorization头中提供什么类型的授权信息？在包含401（Unauthorized）状态行的应答中这个头是必需的。例如， response.setHeader(”WWW-Authenticate”, “BASIC realm=＼”executives＼”")。 www~phperz~com 注意Servlet一般不进行这方面的处理，而是让Web服务器的专门机制来控制受密码保护页面的访问（例如.htaccess）。