逐步解读HTTP报文的组成及含义

如果说HTTP是因特网的信使，那么HTTP报文就是运送的包裹。所有的HTTP程序都是通过互相发送报文来完成工作的。本文将介绍HTTP报文的流动方式，报文的组成部分，请求和响应报文之间的区别等。

报文流
HTTP报文是在HTTP应用程序之间发送的数据块，这些数据块以文本形式存在，以描述了报文的内容及含义的元信息开头，后面跟着可选的数据部分。这些报文在客户端、服务器和代理之间流动。一般来说，报文流根据流向引用以下三种术语：报文流入（inbound）向服务器，工作完成之后，会流出（outbound）向客户端或用户Agent代理；不管是请求报文还是响应宝安温，所有报文的接收者都在发送者的下游（downstream），报文只会向下游流动。

报文的组成部分
报文由起始行、首部，以及可选的包含数据的主体三个部分组成。所有的HTTP报文分为两类：请求（request）报文和响应（response）报文，如下图示例。前者会向Web服务器请求对资源进行一些操作，后者承载了状态信息和操作产生的所有结果数据，把结果返回给客户端。

起始行
所有的HTTP报文都以一个起始行作为开始。请求报文的起始行又称为请求行，说明了要做些什么，响应报文的起始行又称为响应行，说明了发生了什么。以下是两种请求行的基本格式：
 

请求行的方法描述了服务器应该执行的操作，请求URL描述了要对哪个资源执行这个方法，HTTP版本用来告知服务器，客户端使用的是哪个版本的HTTP协议。响应行包含了报文使用的HTTP版本、数字状态吗，以及描述操作状态的文本形式的原因短语。所有这些字段都由空格分隔。

 

请求行方法
HTTP规范中定义了一组常用的请求方法，用来告知服务器要做些什么，如下所示：
GET：从服务器获取请求URL所指定的资源。
HEAD：只从服务器获取文档的首部。和GET方法的行为很类似，但服务器只返回首部，不包含主体。此方法可以：在不获取资源的情况下了解资源的情况（比如判断类型）；通过查看响应中的状态吗，看看某个对象是否存在；通过查看首部，测试资源是否被修改了。
POST：向服务器发送需要处理的数据（包含主体）。通常用它来支持HTML的表单。
PUT：将请求的主体部分存储在服务器上（包含主体）。有些系统允许用户创建Web页面或上传文档，该方法的语义就是让服务器用请求的主体来创建一个由请求URL命名的新文档，如果URL已存在则让这个主体替代它。
DELETE：从服务器上删除请求URL所指定的资源。但客户端无法保证删除操作一定被执行，因为HTTP规范允许服务器在不通知客户端的情况下撤销请求。
TRACE：对可能经过代理、网管、防火墙等服务器的报文进行追踪，主要用于诊断。报文行程最后一站的服务器会弹回一条TRACE响应，在主体中携带它收到的原始请求报文，这样客户端就可以查看报文在一整条请求/响应链上是如何被修改的。
OPTIONS：查询可以在服务器上执行哪些方法，让客户端不用实际访问那些资源就能判定访问各种资源的最优方式。
如果一台服务器要与HTPP 1.1兼容，只要为其资源实现GET和HEAD方法即可，这两种方法被认为是安全的，它们产生的请求不会在服务器上产生什么结果（实际上，这是由Web开发者决定的，完全可以使用GET方法来提交一个表单，但严重不建议这么做！）。

HTTP还允许定义HTTP/1.1规范中没有定义的扩展方法，这些方法为开发者提供了一种扩展HTTP服务能力的手段。很可能大部分HTTP应用程序都无法理解这些扩展方法，所以服务器最好对扩展方法宽容一些。

状态码与原因短语
每条响应报文都会包含一个3位数字和可读的状态，用来告诉客户端，服务器发生了什么事情。数字状态码便于程序处理差错，原因短语更便于人们理解。状态码分为5类（括号中为已定义范围）：100~199为信息提示（100~101）；200~299为成功（200~206）；300~399为重定向（300~305），用于告知客户端使用替代位置来访问资源；400~499为客户端错误（400~415）；500~599为服务器错误（500~505）。限于篇幅下面只介绍常见的状态码，详情参见HTTP状态码维基百科

101 Switching Protocols：服务器正在根据客户端的指定，将协议切换成Update首部所示的协议。
200 OK：服务器已成功处理了请求并提供了请求的网页
204 No Content：服务器成功处理了请求，但没有返回任何内容
301 Moved Permanently：请求的网页已永久移动到新位置。响应的Location首部应包含资源现在所处的URL。
302 Found：与301类似，但这里的移除是临时的。将来的请求仍应使用老的URL。
304 Not Modified：客户的缓存资源是最新的，要客户端使用缓存。
400 Bad Request：告知客户端发送了一个错误的请求。
403 Forbidden：请求被服务器拒绝了。（可能是没有访问服务器的权限）
404 Not Found：服务器无法找到所请求的URL。
410 Gone：服务器曾经有这个资源，现在没有了，与404类似。
500 Internal Server Error：服务器遇到一个错误，使其无法为请求提供服务。
502 Bad Gateway：作为代理或网关使用的服务器收到了上游的无效响应。
503 Service Unavailable：服务器现在无法为请求提供服务，但过一段时间就可以恢复服务。

首部
首部和方法配合工作，共同决定了客户端和服务器能做什么事情。可以将首部分为5个主要类型，以下将分类列举一些首部。

（1）通用首部：客户端和服务器都可以使用的通用首部，提供了与报文相关的最基本的信息。
Connection：允许客户端和服务器指定与请求/响应连接相关的选项
Date：日期和时间标志，说明报文是什么时刻创建的
MIME-Version：给出了发送端使用的MIME版本
Transfer-Encoding：告知接收端为了保证报文的可靠传输，对报文采用了什么编码方式
Via：显示了报文经过的中间节点（代理、网关等等）
Cache-Control：用于随报文传送缓存指示
Pragma：另一种随报文传送指示的方式，但并不专用于缓存

（2）请求首部：只在请求报文中有意义，用于说明是谁或什么在发送请求、请求源自何处，或客户端的喜好及能力等。
Accept：告诉服务器能够发送哪些媒体类型。该首部可以使连接的两端都受益，客户端会得到它们想要的内容，服务器则不会浪费时间好带宽来发送客户端无法使用的东西
Accept-Encoding：告诉服务器能够发送哪些编码方式
Accept-Language：告诉服务器能够发送哪些语言
Referer：提供了包含当前请求URI的文档的URL
User-Agent：告诉服务器发起请求的应用程序名称
有时客户端希望为请求加上某些限制，要求服务器在对请求进行响应之前，确保某个条件为真，则可以添加条件请求首部，如Expect（允许客户端列出某请求所要求的服务器行为）、If-Match（若实体标记相匹配，则获取这份文档）、If-Modified-Since（除非在某个指定日期之后资源被修改过，否则限制该请求）等等。
HTTP本身就支持一种对请求进行质询/响应的认证机制，这样可以使事务稍微安全一些。因此有安全请求首部，如Authorization（客户端提供给服务器的对其自身进行认证的数据）、Cookie（这个不是真正的安全首部，但却是隐含了安全功能）。

（3）响应首部：为客户端提供了一些额外信息，比如谁在发送响应、响应者的功能、其它一些特殊指令等
Age：（从最初创建开始）响应持续时间
Public：服务器为其资源支持的请求方法列表
Retry-After：如果资源不可用，在此时间重试
Accept-Ranges：（协商首部）对此资源来说，服务器可接受的范围类型
Set-Cookie：（安全首部）类似Cookie，用于设置Cookie

（4）实体首部：用来描述HTTP报文的负荷，提供了有关实体及其内容的大量信息，可以告知报文的接收者它在对什么进行处理
Allow：列出可以对此实体执行的请求方法
Location：告知客户端实体实际上位于何处，用于重定向资源
Content-Length：主体的长度
Content-Type：主体的对象类型
（还有很多关于主体的首部，如Content-Encoding、Content-Base、Content-MD5等等）
ETag：与此实体相关的实体标记（用于缓存，下同）
Expires：实体不再有效，要从源端再次获取此实体的日期和时间
Last-Modified：这个实体最后一次被修改的日期和时间

HTTP请求报文实例解剖  

①是请求方法，GET和POST是最常见的HTTP方法，除此以外还包括DELETE、HEAD、OPTIONS、PUT、TRACE。不过，当前的大多数浏览器只支持GET和POST，Spring 3.0提供了一个HiddenHttpMethodFilter，允许你通过“_method”的表单参数指定这些特殊的HTTP方法（实际上还是通过POST提交表单）。服务端配置了HiddenHttpMethodFilter后，Spring会根据_method参数指定的值模拟出相应的HTTP方法，这样，就可以使用这些HTTP方法对处理方法进行映射了。 
②为请求对应的URL地址，它和报文头的Host属性组成完整的请求URL，③是协议名称及版本号。 
④是HTTP的报文头，报文头包含若干个属性，格式为“属性名:属性值”，服务端据此获取客户端的信息。 
⑤是报文体，它将一个页面表单中的组件值通过param1=value1&param2=value2的键值对形式编码成一个格式化串，它承载多个请求参数的数据。不但报文体可以传递请求参数，请求URL也可以通过类似于“/chapter15/user.html? param1=value1&param2=value2”的方式传递请求参数。 
对照上面的请求报文，我们把它进一步分解，你可以看到一幅更详细的结构图：