C++中的HTTP协议

1、HTTP

Hyper Text Transfer Protocol（超文本传输协议）。是一种通信协议，它允许将超文本标记语言(HTML)文档从Web服务器传送到客户端的浏览器。在Internet中所有的传输都是通过TCP/IP进行的。HTTP协议作为TCP/IP模型中应用层的协议也不例外。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。HTTP默认的端口号为80，HTTPS的端口号为443。如下图所示：

2、http请求-响应模型

HTTP是一个应用层协议，由请求和响应构成，是一个标准的客户端服务器模型。

HTTP协议永远都是客户端发起请求，服务器回送响应。这样就限制了使用HTTP协议，无法实现在客户端没有发起请求的时候，服务器将消息推送给客户端。HTTP同时支持支持B/S及C/S模式。支持基本认证和安全认证。

3、主要特点

（1）简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快。

（2）灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。

（3）HTTP 0.9和1.0使用非持续连接：限制每次连接只处理一个请求，服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。HTTP 1.1使用持续连接：不必为每个web对象创建一个新的连接，一个连接可以传送多个对象，采用这种方式可以节省传输时间。

（4）无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

4、工作流程

HTTP完整流程包括四部分：

（1）客户机与服务器建立连接。

（2）客户机发送请求给服务器。

（3）服务器接收到客户端的请求，给予相应的响应信息。

（4）客户端收到请求并处理。

5、http请求的组成

http请求由三部分组成：请求行，首部，请求正文。

请求报文格式为：请求行+首部+空行+实体组成

响应报文格式为：状态行+首部+空行+实体组成

（1）请求行：

以方法开头，以空格分开，紧随其后的是路径和版本(包括http请求的种类，请求资源的路径，协议的版本号)。

格式：

Method Request-URL HTTP-Version CLRF

注：

Method：请求方法(get，post等)

Request-URL：统一的资源标识符

HTTP-Version：HTTP协议的版本

CRL：为回车和换行(回车和换行只能出现在结尾，不能再其他地方出现)。

请求方法:

GET请求服务器的文档；POST向服务器发送信息；

PUT从服务器向客户端发送文档；DELETE为删除web网页；

TRACE为把到达的请求回送；HEAD为请求关于文档的信息，但不是文档本身； OPTIONS询问关于可用的选项；

（2）请求首部

http的头部信息，每一个用\r\n分割；

常用的首部有：

-----Connection:允许客户端和服务器指定与请求/响应连接有关的选项(长连接，短连接等)

-----Data:提供日期和时间标志

-----MIME-Version:给出了发送端使用的MIME版本

-----Client-IP:描述客户端机器的IP

-----From:提供了客户端用户的E-mail地址

-----Host:给出请求的主机名和端口号

-----Referer:提供了包含当前请求的URL的文档的URL

-----cookie:向服务器传送一个令牌

（3）请求正文

为发送给服务器的查询信息(使用get时，body是空的，get只能读取，而post可以写入信息);

（4）响应报文也包括请求行，请求首部，空行，实体

请求行格式为：http版本+状态码+短语+\r\n 短语与状态码相对应

请求首部格式为：一系列首部名称:值\r\n的组合

请求实体为:服务端真正返回的信息

状态编码为：

100-199指定客户端响应的一些动作，请求已被服务接收 200-299表示请求被接受，处理成功

300-399表示已经移动的文件，重定向，需进一步处理

400-499指定客户端的错误，有语法错误无法实现 500-599指定服务端的错误，服务器未能实现合法的请求

6、短连接和长连接

HTTP1.1之后使用了长连接，长连接使数据传输完成后继续保持TCP连接不间断，等待相同域名继续使用这个通道进行数据传输。

HTTP1.0使用首部Connection:Keep-alive进行长连接的试验，HTTP1.1之后使用Connection:Close来告诉服务端不使用长连接。但是使用了Connection:Keep-alive这个首部并不代表采用长连接。

在短连接中：每一个请求/响应都需要建立一次TCP连接(三次握手)，

长连接模式下：判断数据接收完成的方法有 --1--服务器关闭连接；--2--首部Content-Length判断是否传输完毕，指定了实体正文的长度。

7、http中的操作

HTTP/1.1协议中共定义了八种方法（有时也叫“动作”）来表明Request-URI指定的资源的不同操作方式，最基本的有4种，分别是GET,POST,PUT,DELETE对应着对这个资源的查，改，增，删4个操作。最常见的就是GET和POST了。GET一般用于获取/查询资源信息，而POST一般用于更新资源信息。具体方法：

（1）GET：向特定的资源发出请求

（2）POST：向指定资源提交数据进行处理请求（例如提交表单或者上传文件）。数据被包含在请求体中。POST请求可能会导致新的资源的建立和/或已有资源的修改。

（3）PUT：向指定资源位置上传其最新内容。

（4）DELETE：请求服务器删除Request-URI所标识的资源。

（5）HEAD：向服务器索要与GET请求相一致的响应，只不过响应体将不会被返回。这一方法可以在不必传输整个响应内容的情况下，就可以获取包含在响应消息头中的元信息。该方法常用于测试超链接的有效性，是否可以访问，以及最近是否更新。

（6）TRACE：请求服务器会送收到的请求信息，主要用于测试或诊断。

（7）OPTIONS：请求查询服务器的性能，或者查询与资源相关的选项和需求

（8）CONNECT：HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器。（即留为将来使用）