Java网络编程从入门到精通（20）：HTTP协议简介

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一、什么是HTTP协议

HTTP协议是一种应用层协议，HTTP是HyperText Transfer Protocol(超文本传输协议)的英文缩写。HTTP可以通过传输层的TCP协议在客户端和服务器之间传输数据。HTTP协议主要用于Web浏览器和Web服务器之间的数据交换。我们在使用IE或Firefox浏览网页或下载Web资源时，通过在地址栏中输入http://host:port/path，开头的4个字母http就相当于通知浏览器使用HTTP协议来和host所确定的服务器进行通讯。

HTTP协议诞生于上世纪90年代初；第一个被广泛使用的版本是HTTP0.9。这个最初的版本非常简陋，它只向服务器发送一个非常简单的请求，而服务器也会返回一个很简单的响应以及相应的HTML文本。在随后的HTTP1.0中，增加了很多在HTTP0.9中没有的特性，如增加了资源重定位，大量的状态响应码等。在最新的HTTP1.1中，对HTTP1.0做了更进一步的改进，除了增加了一些请求方法外，最大的改进就是可以使HTTP保持连接状态。这对于一些频繁传输数据的应用是非常有益的。由于HTTP协议已经达到了它的目标，因此，负责制定规范的W3C已经停止了对HTTP的改进（和HTTP相关的协议或扩展并未停止），所以，HTTP1.1将是HTTP协议的最后一个版本。

无论你是从事网络程序开发，还是Web开发，或是网站的维护人员；都必须对HTTP协议有一个比较深入的了解。因此，HTTP协议不仅是Internet上应用最为广泛的协议，也是应用协议家族中比较简单的一种入门级协议；而且所有的Web服务器无一例外地都支持HTTP协议。这也充分地说明，对于那些开发网络程序，尤其是开发各种类型的Web服务器的开发人员，透彻地掌握HTTP协议将对你所开发的基于HTTP协议的系统产生直接的影响。

由于本文的目的并不是讲解HTTP协议，因此，只讨论了HTTP协议的主要部分，如果读者对HTTP协议感性趣，并想深入了解HTTP协议，请查看RFC2616或通过www.w3c.org来了解HTTP协议的详情。
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二、HTTP的工作方式

HTTP协议采用了请求/响应的工作方式。基于HTTP1.0协议的客户端在每次向服务器发出请求后，服务器就会向客户端返回响应消息（包括请求是否正确以及所请求的数据），在确认客户端已经收到响应消息后，服务端就会关闭网络连接（其实是关闭TCP连接）。在这个数据传输过程中，并不保存任何历史信息和状态信息，因此，HTTP协议也被认为是无状态的协议，图1描绘了HTTP1.0协议的通讯过程。

图1 HTTP1.0协议的通讯过程

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在HTTP1.0协议中，当Web浏览器发出请求时，就意味着一个请求/响应会话已经开始。在请求、响应结束后，服务器就会立刻关闭这个连接。这种会话方式虽然简便，但它会带来另外一个问题。如果客户端浏览器访问的某个HTML或其他类型的Web页中包含有其他的Web资源，如JavaScript文件、图像文件、CSS文件等；当浏览器每遇到这样一个Web资源，就会建立一个HTTP会话。如果这样的资源很多的话，就会加重服务器的负担，同时也会影响客户端浏览器加载HTML等Web资源的效率。

在对上述的缺陷进行改进和完善后，HTTP1.1协议进入了我们的视线。HTTP1.1和HTTP1.0相比较而言，最大的区别就是增加了持久连接支持。当客户端使用HTTP1.1协议连接到服务器后，服务器就将关闭客户端连接的主动权交还给客户端；也就是说，在客户端向服务器发送一个请求并接收以一个响应后，只要不调用Socket类的close方法关闭网络连接，就可以继续向服务器发送HTTP请求。当HTML中含有其他的Web资源时，浏览器就可以使用同一个网络连接向下载这些资源，这样就可以大大减轻服务器的压力。图2演示了这一过程。

图2 HTTP1.1协议的通讯过程

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HTTP1.1除了支持持久连接外，还将HTTP1.0的请求方法从原来的三个(GET、POST和HEAD)扩展到了八个（OPTIONS、GET、HEAD、POST、PUT、DELETE、TRACE和CONNECT）。而且还增加了很多请求和响应字段，如上述的持久连接的字段Connection。这个字段有两个值，Close和Keep-Alive。如果使用Connection:Close，则关闭HTTP1.1的持久连接的功能，要打开HTTP1.1的持久连接的功能，必须使用Connection:Keep-Alive，或者不加Connection字段（因为HTTP1.1在默认情况下就是持久连接的）。除了这些，还提供了身份认证、状态管理和缓存（Cache）等相关的请求头和响应头。

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