Go基础编程:HTTP报文浅析
1 概述
1.1 Web工作方式
我们平时浏览网页的时候,会打开浏览器,输入网址后按下回车键,然后就会显示出你想要浏览的内容。在这个看似简单的用户行为背后,到底隐藏了些什么呢?
对于普通的上网过程,系统其实是这样做的:浏览器本身是一个客户端,当你输入URL的时候,首先浏览器会去请求DNS服务器,通过DNS获取相应的域名对应的IP,然后通过IP地址找到IP对应的服务器后,要求建立TCP连接,等浏览器发送完HTTP Request(请求)包后,服务器接收到请求包之后才开始处理请求包,服务器调用自身服务,返回HTTP Response(响应)包;客户端收到来自服务器的响应后开始渲染这个Response包里的主体(body),等收到全部的内容随后断开与该服务器之间的TCP连接。
一个Web服务器也被称为HTTP服务器,它通过HTTP协议与客户端通信。这个客户端通常指的是Web浏览器(其实手机端客户端内部也是浏览器实现的)。
Web服务器的工作原理可以简单地归纳为:
- 客户机通过TCP/IP协议建立到服务器的TCP连接
- 客户端向服务器发送HTTP协议请求包,请求服务器里的资源文档
- 服务器向客户机发送HTTP协议应答包,如果请求的资源包含有动态语言的内容,那么服务器会调用动态语言的解释引擎负责处理“动态内容”,并将处理得到的数据返回给客户端
- 客户机与服务器断开。由客户端解释HTML文档,在客户端屏幕上渲染图形结果
1.2 HTTP协议
超文本传输协议(HTTP,HyperText Transfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议,它详细规定了浏览器和万维网服务器之间互相通信的规则,通过因特网传送万维网文档的数据传送协议。
HTTP协议通常承载于TCP协议之上,有时也承载于TLS或SSL协议层之上,这个时候,就成了我们常说的HTTPS。如下图所示:
1.3 地址(URL)
URL全称为Unique Resource Location,用来表示网络资源,可以理解为网络文件路径。
URL的格式如下:
http://host[":"port][abs_path]http://192.168.31.1/html/index
URL的长度有限制,不同的服务器的限制值不太相同,但是不能无限长。
2 HTTP报文浅析
2.1 请求报文格式
1) 测试代码
服务器测试代码:
package mainimport ("fmt""log""net"
)func main() {//创建、监听socketlistenner, err := net.Listen("tcp", "127.0.0.1:8000")if err != nil {log.Fatal(err) //log.Fatal()会产生panic}defer listenner.Close()conn, err := listenner.Accept() //阻塞等待客户端连接if err != nil {log.Println(err)return}defer conn.Close() //此函数结束时,关闭连接套接字//conn.RemoteAddr().String():连接客服端的网络地址ipAddr := conn.RemoteAddr().String()fmt.Println(ipAddr, "连接成功")buf := make([]byte, 4096) //缓冲区,用于接收客户端发送的数据//阻塞等待用户发送的数据n, err := conn.Read(buf) //n代码接收数据的长度if err != nil {fmt.Println(err)return}//切片截取,只截取有效数据result := buf[:n]fmt.Printf("接收到数据来自[%s]==>:\n%s\n", ipAddr, string(result))
}
浏览器输入url地址:
服务器端运行打印结果如下:
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。
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。
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。
2.2 响应报文格式
1) 测试代码
服务器示例代码:
package mainimport ("fmt""net/http"
)//服务端编写的业务逻辑处理程序
func myHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {fmt.Fprintln(w, "hello world")
}func main() {http.HandleFunc("/go", myHandler)//在指定的地址进行监听,开启一个HTTPhttp.ListenAndServe("127.0.0.1:8000", nil)
}
启动服务器程序:
客户端测试示例代码:
package mainimport ("fmt""log""net"
)func main() {//客户端主动连接服务器conn, err := net.Dial("tcp", "127.0.0.1:8000")if err != nil {log.Fatal(err) //log.Fatal()会产生panicreturn}defer conn.Close() //关闭requestHeader := "GET /go HTTP/1.1\r\nAccept: image/gif, image/jpeg, image/pjpeg, application/x-ms-application, application/xaml+xml, application/x-ms-xbap, */*\r\nAccept-Language: zh-Hans-CN,zh-Hans;q=0.8,en-US;q=0.5,en;q=0.3\r\nUser-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\nAccept-Encoding: gzip, deflate\r\nHost: 127.0.0.1:8000\r\nConnection: Keep-Alive\r\n\r\n"//先发送请求包conn.Write([]byte(requestHeader))buf := make([]byte, 4096) //缓冲区//阻塞等待服务器回复的数据n, err := conn.Read(buf) //n代码接收数据的长度if err != nil {fmt.Println(err)return}//切片截取,只截取有效数据result := buf[:n]fmt.Printf("接收到数据[%d]:\n%s\n", n, string(result))
}
启动程序,测试http的成功响应报文:
启动程序,测试http的失败响应报文:
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。
3 参考资料
https://github.com/astaxie/build-web-application-with-golang/blob/master/zh/03.1.md
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