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Linux -- 应用层协议Http

news 2025/9/17 5:34:38

1.HTTP背景知识

HTTP协议：HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）的本质是运行在 TCP/IP 协议族之上的 “应用层协议”，核心作用是定义客户端（如浏览器、APP）与服务器之间的 “数据交互格式与流程”，最终实现 “超文本（如 HTML、图片、JSON）的传输与展示”。HTTP 协议的实质：应用层的 “请求 - 响应” 通信规则。

HTTP协议是客⼾端与服务器之间通信的基础。HTTP 是 “应用层的通信语言”—— 就像两个人对话需要共同语言（如中文、英文），客户端和服务器要交互数据，也需要提前约定 “如何发起请求、如何返回响应、数据用什么格式封装”，HTTP 就是这套约定好的 “语言规则”。

客⼾端通过HTTP协议向服务器发送请求，服务器收到请求后处理并返回响应。HTTP协议是⼀个⽆连接、⽆状态的协议。“无连接” 并非 “不建立连接”，而是指客户端与服务器的连接 “按需建立、用完即断”，不长期维持一个固定连接。“无状态” 是指服务器对每个 HTTP 请求的处理都是 “独立的、孤立的”，不保存客户端的任何 “上下文信息”—— 即服务器无法通过前一次请求的信息，判断当前请求是否来自同一个客户端。

与我们之前实现的单纯tcp或者udp服务器不同，之前的客户端与服务器在连接以后就一直进入循环进行收发消息，而HTTP协议只会按需建立连接，处理完一次客户端的请求以后就会断开连接。

为什么设计为无状态？核心是降低服务器负担：若服务器需要记忆每个客户端的状态（如登录状态、浏览记录），则需为每个客户端维护 “状态数据”，当并发量极高（如百万级用户）时，服务器的内存和性能会被严重消耗。

如何解决 “无状态” 的局限性？通过 “额外机制” 在无状态基础上实现 “状态保持”，最典型的是Cookie+Session。

认识URL ：平时我们俗称的 "⽹址" 其实就是说的 URL

2.HTTP协议组成部分

HTTP请求通常包括四个部分：

1.请求行 [⽅法] + [url] + [版本]

2.请求报头请求的属性, 冒号分割的键值对;每组属性之间使⽤ \r\n 分隔;遇到空⾏表⽰ Header部分结束

3.空白行

4.请求正文 Body: 空⾏后⾯的内容都是Body. Body允许为空字符串. 如果Body存在, 则在Header中会有⼀个Content-Length属性来标识Body的⻓度;

HTTP响应格式与请求格式类似也是分为四个部分，只是第一行变变为状态行，且其中填写的内容有所不同。

3.HTTP的⽅法

HTTP的⽅法，常用的一般就是GET和POST方法

1. GET⽅法（重点）

⽤途：⽤于请求URL指定的资源。

⽰例： GET /index.html HTTP/1.1

特性：指定资源经服务器端解析后返回响应内容。

2. POST⽅法（重点）

⽤途：⽤于传输实体的主体，通常⽤于提交表单数据。

⽰例： POST /submit.cgi HTTP/1.1

特性：可以发送⼤量的数据给服务器，并且数据包含在请求体中。

4.HTTP的状态码

我们常用的状态码有404(Not Found),200(OK),403((Forbidden), 302(Redirect, 重定向), 504(Bad Gateway)

HTTP状态码301（永久重定向）和302（临时重定向）都依赖Location选项。以下是关于两者依赖 Location选项的详细说明：

HTTP状态码301(永久重定向)

当服务器返回HTTP 301状态码时，表⽰请求的资源已经被永久移动到新的位置。

在这种情况下，服务器会在响应中添加⼀个Location头部，⽤于指定资源的新位置。这个Location头部包含了新的URL地址，浏览器会⾃动重定向到该地址。

HTTP状态码302(临时重定向)

当服务器返回HTTP 302状态码时，表⽰请求的资源临时被移动到新的位置。

同样地，服务器也会在响应中添加⼀个Location头部来指定资源的新位置。浏览器会暂时使⽤新的URL进⾏后续的请求，但不会缓存这个重定向。

总结：⽆论是HTTP 301还是HTTP 302重定向，都需要依赖Location选项来指定资源的新位置。这个Location选项是⼀个标准的HTTP响应头部，⽤于告诉浏览器应该将请求重定向到哪个新的URL地址。

示例：

HTTP/1.1 302 Found\r\n

Location: https://www.new-url.com\r\n

服务器的职责仅在于通过重定向状态码和Location字段，向浏览器传递 “临时重定向的目标地址”，不参与后续的新请求 —— 既不会主动帮浏览器访问Location对应的 URL，也不会处理新请求的逻辑（新请求需由浏览器重新发起，服务器再按新请求的 URL 处理）。

HTTP常⻅报头Header

Content-Type: 数据类型(text/html等)

Content-Length: Body的⻓度

Host: 客⼾端告知服务器, 所请求的资源是在哪个主机的哪个端⼝上;

User-Agent: 声明⽤⼾的操作系统和浏览器版本信息;

Referer: 当前⻚⾯是从哪个⻚⾯跳转过来的;

Location: 搭配3xx状态码使⽤, 告诉客⼾端接下来要去哪⾥访问;

Cookie: ⽤于在客⼾端存储少量信息. 通常⽤于实现会话(session)的功能;

除此之外，HTTP还有一个Connection 字段，这是HTTP报⽂头的⼀部分，它主要⽤于控制和管理客⼾端与服务器之间的连接状态。

5.实现一个简单的服务器

实现⼀个最简单的HTTP服务器, 只在⽹⻚上输出 "hello world"; 只要我们按照HTTP协议的要求构造数据, 就很容易能做到.

代码运行实例：

如果我们将状态行改成302我们会得到以下的结果，我们的页面被重定向到了百度的首页，这就是重定向的用法

6.总结

如果想要实现与客户端浏览器更多详细的交互，需要对客户端的请求进行反序列化与序列化，然后根据方法做对应的处理，以及根据请求的url将外部根目录的文件填写到正文中，这个文件可以是Html，可以是图片等，然后响应信息并进行反序列化，将信息交给浏览器渲染，这样就能够实现一些好玩的后端与前端交互的网页。我的前面文章中写了一篇基于Tcp实现一个电商网站，感兴趣也可以浏览一下。

具体的代码已经上传我的gitee，需要的可以自取study_code: 学习路上写的一些代码 - Gitee.com

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