HTTP协议
什么是HTTP协议
HTTP是hypertext transfer protocol（超文本传输协议）的简写，它是TCP/IP协议的一个应用层协议，用于定义WEB浏览器与WEB服务器之间交换数据的过程。客户端连上web服务器后，若想获得web服务器中的某个web资源，需遵守一定的通讯格式，HTTP协议用于定义客户端与web服务器通迅的格式。
HTTP协议是学习JavaWeb开发的基石，不深入了解HTTP协议，就不能说掌握了WEB开发，更无法管理和维护一些复杂的WEB站点。
HTTP协议的版本
HTTP协议的版本：HTTP/1.0、HTTP/1.1。
HTTP1.0和HTTP1.1的区别
在HTTP1.0协议中，客户端与web服务器建立连接后，只能获得一个web资源。
HTTP1.1协议，允许客户端与web服务器建立连接后，在一个连接上获取多个web资源。
一个问题：一个web页面中，使用img标签引用了三幅图片，当客户端访问服务器中的这个web页面时，客户端总共会访问几次服务器，即向服务器发送了几次HTTP请求？
例，服务器中的web页面为1.html，内容为：
aaaaaaaaaaaaaaaaaaa
<img src="1.jpg" />
<img src="2.jpg" />
<img src="3.jpg" />此时通过浏览器访问服务器中的1.html。
可发现客户端向服务器发送了4次http请求，第一次获取到整个页面资源。第二次浏览器向服务器要1.jpg，然后依此向服务器要2.jpg、3.jpg。为了减少客户端向浏览器发送的请求数，减少服务器的压力，通常会利用css技术将多张图片归并为一张图片，请求时，只打开这张图片的一小部分。
HTTP请求
HTTP请求包括的内容
客户端连上服务器后，向服务器请求某个web资源，称之为客户端向服务器发送了一个HTTP请求。
一个完整的HTTP请求包括如下内容：
- 一个请求行。
- 若干请求头。
- 实体内容。
范例：
Web服务器通过客户端发送过来的这些请求信息，就可以确定向请求者回送什么资源，以及根据客户端的环境信息采用什么方式进行回送等。
HTTP请求的细节——请求行
请求行中的GET称之为请求方式，请求方式有：
- POST、GET、HEAD、OPTIONS、DELETE、TRACE、PUT
- 常用的有： GET、 POST
- 用户如没有设置，默认情况下浏览器向服务器发送的都是get请求，例如在浏览器直接输地址访问，点超链接访问等都是get，用户如想把请求方式改为post，可通过更改表单的提交方式实现。
不管POST或GET，都用于向服务器请求某个WEB资源，这两种方式的区别主要表现在数据传递上：
- 如请求方式为GET方式，则可以在请求的URL地址后以?的形式带上交给服务器的数据，多个数据之间以&进行分隔，例如：
GET /mail/1.html?name=abc&password=xyz HTTP/1.1。
GET方式的特点：在URL地址后附带的参数是有限制的，其数据容量通常不能超过1K。 - 如请求方式为POST方式，则可以在请求的实体内容中向服务器发送数据，POST方式的特点：传送的数据量无限制。
HTTP请求的细节——请求头
HTTP请求中的常用消息头。
- Accept：用于告诉服务器，客户机支持的数据类型。
- Accept-Charset：用于告诉服务器，客户机支持的编码。
- Accept-Encoding：用于告诉服务器，客户机支持的数据压缩格式。
- Accept-Language：客户机的语言环境。
- Host：客户机通过这个头告诉服务器，想访问的主机名。
- If-Modified-Since：客户机通过这个头告诉服务器，资源的缓存时间。
- Referer：客户机通过这个头告诉服务器，它是从哪个资源来访问服务器的（用于防盗链上）。
- User-Agent：客户机通过这个头告诉服务器，客户机的软件环境。
- Cookie：客户机通过这个头可以向服务器带些数据。
- Connection：客户机通过这个头告诉服务器，请求完了之后是保持连接(Keep-Alive)还是断开连接(close)。
- Date：当前请求时间值。
例，
Host: localhost:8080
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; rv:47.0) Gecko/20100101 Firefox/47.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,en-US;q=0.5,en;q=0.3
Accept-Encoding: gzip, deflate
Connection: keep-alive
If-Modified-Since: Thu, 07 Jul 2016 02:57:42 GMT
If-None-Match: W/"19-1467860262148"HTTP响应
HTTP响应包括的内容
一个HTTP响应代表服务器向客户端回送的数据，它包括：
- 一个状态行
- 若干响应头
- 实体内容
范例：
在一个HTTP响应中，WEB服务器通过响应头向web客户端描述客户端的请求成功与否，以及它所发送的数据类型等一些信息，客户端通过这些信息，进而可以知道如何对数据进行处理。
HTTP响应的细节——状态行
状态行格式：HTTP版本号 状态码 原因叙述<CRLF>。例：HTTP/1.1 200 OK。
状态码用于表示服务器对请求的处理结果，它是一个三位的十进制数。响应状态码分为5类，如下所示：
这里还是细说几个常见的状态码：
- 302——你是客户机，我是服务器，你请求我，我要你去找别人。要找哪个人，等一会我会给你回送一个location的头，location指定的是哪个地址，意味着要你去找谁。
- 307/304：和缓存相关，你是客户机，我是服务器，你请求我，意味着我要你去拿缓存里面的数据显示。
- 404——意味着请求的资源在web服务器里面没有，请求的地址可能写错了。
- 403——你开始访问服务器某个资源，传入用户名和密码，结果用户名没有权限，服务器有这个资源，但拒绝给你这个资源。
HTTP响应细节——常用响应头
HTTP响应中的常用响应头(消息头)：
- location：这个头配合302状态码使用，用于告诉客户找谁。
- Server：服务器通过这个头，告诉浏览器服务器的类型。
- Content-Encoding：服务器通过这个头，数据的压缩格式。
- Content-Length：服务器通过这个头，告诉浏览器回送数据的长度。
- Content-Language：服务器通过这个头，回送数据(即浏览器)的语言环境。
- Content-Type：服务器通过这个头，告诉浏览器回送数据的类型。
- Last-Modified：服务器通过这个头，告诉浏览器当前资源的缓冲时间。
- Refresh：服务器通过这个头，告诉浏览器隔多长时间刷新一次。
- Content-Disposition：服务器通过这个头，告诉浏览器以下载方式打开数据。
- Transfer-Encoding：服务器通过这个头，告诉浏览器数据的传送格式。
- Set-Cookie：和Cookie相关的。以后会详讲。
- ETag：缓存相关的头。
服务器有很多web资源，每一个web资源根据其内容生成一个唯一的串(标识符)，内容不同，标识符也不同。当浏览器访问服务器资源时，那服务器会把此资源的标识符以ETag方式的形式回写给客户机，客户机下次来访问服务器时，会带着ETag头来，服务器收到这个标识符之后，它会检查一下资源的标识符和客户机带过来的标识符是不是一样，如果是一样，意味着此资源没有被改动，没有被改动，直接就让浏览器去拿缓存；如果客户机带过来的标识符和服务器资源的标识符不一样，那么此资源就做出改动了，因为内容一改动，标识符就会跟着改，这时，服务器给浏览器回送改动后的资源。
用ETag可以做到实时更新，其他头只能控制到秒一级的更新，无法做到实时性很高的系统。 - Expires：服务器通过这个头，告诉浏览器把回送的资源缓存多长时间，-1或0，则不缓存。
- Cache-Control: no-cache
- Pragma: no-cache
服务器通过以上两个头，也是控制浏览器不要缓存数据。（实时性要求很高的数据不能缓存，如股票数据，对于一般的数据，都可缓存。）
如果控制市面上所有的浏览器都不要缓存数据，最好设置Expires、Cache-Control、Pragma这三个响应头。 - Connection：响应完之后，是保持连接，还是断开连接。
- Date：当前响应时间值。
在服务端设置响应头来控制客户端浏览器的行为
新建一个动态web项目——day04，该项目的结构图如下：
设置Location响应头，实现请求重定向
@WebServlet("/ServletDemo1")
public class ServletDemo1 extends HttpServlet {
// 用location和302实现请求重定向
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
response.setStatus(302);
response.setHeader("location", "/day04/1.html");
}
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
doGet(request, response);
}
}当在浏览器中使用URL地址http://localhost:8080/day04/ServletDemo1访问ServletDemo1时，就可以看到服务器作出响应后发送到浏览器的状态码和响应头信息，如下图所示：
服务器返回一个302状态码告诉浏览器，你要的资源我没有，但是我通过Location响应头告诉你哪里有，而浏览器解析响应头Location后知道要跳转到/day04/1.html页面，所以就会自动跳转到1.html，如下图所示：
设置Content-Encoding响应头，告诉浏览器数据的压缩格式
压缩数据的好处：
- 假设数据有1M，浏览器为了显示这个资源，要从服务器上下载1M的数据，才能打开整个页面，打开速度就慢，你如果一压缩，可能1M的数据只有300K，对浏览器而言，只需要接收300K的数据就可打开整个页面，所以压缩会提供整个页面的访问性能。
- 为了省钱，因为大型的网站，比如新浪、搜狐这样的门户网站，电信对它们的收费是按照出口流量收费的，出去了多少数据，电信找它们收多少钱，为了省钱，数据在发出去的时候一定要压缩，不压缩就亏大发了。
怎么实现数据的压缩？需要使用GZIPOutputStream流来压缩数据。
@WebServlet("/ServletDemo1")
public class ServletDemo1 extends HttpServlet {
// 压缩数据输出
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
String data = "aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"+
"aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"+
"aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"+
"aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa"+
"aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa";
System.out.println("原始数据大小："+data.getBytes().length);
ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();
GZIPOutputStream gout = new GZIPOutputStream(bout);
gout.write(data.getBytes());
/* * GZIPOutputStream：包装流，一般都会有一个缓冲， * 如果调用其write()方法在写数据时， * 如果数据量没有把包装流的缓冲写满，它是不会往底层流写的。 */
gout.close(); // 一定要有
// 得到压缩后的数据
byte[] gzip = bout.toByteArray();
System.out.println("压缩后的数据大小："+gzip.length);
/* * 将压缩数据发送给浏览器 */
// 通知浏览器数据采用压缩格式
response.setHeader("Content-Encoding", "gzip");
// 告诉浏览器回送的压缩数据的长度
response.setHeader("Content-Length", gzip.length+"");
response.getOutputStream().write(gzip);
}
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
doGet(request, response);
}
}服务器发给浏览器的响应信息如下：
此时Eclipse控制台打印如下信息：
设置content-type响应头，控制浏览器以哪种方式处理数据
@WebServlet("/ServletDemo1")
public class ServletDemo1 extends HttpServlet {
// 通过Content-Type头字段，控制浏览器以哪种方式处理数据
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
response.setHeader("Content-Type", "image/jpeg");
// 读取位于项目根目录下的Krystal.jpg这张图片，返回一个输入流
InputStream in = this.getServletContext().getResourceAsStream("/Krystal.jpg");
int len = 0;
byte[] buffer = new byte[1024];
OutputStream out = response.getOutputStream();
while((len=in.read(buffer)) != -1) {
out.write(buffer, 0, len);
}
}
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
doGet(request, response);
}
}提示：Content-Type头字段对应的值可通过tomcat服务器下conf/web.xml文件查找。
服务器发给浏览器的响应信息如下：
ServletDemo1的运行结果如下图所示：
在浏览器中显示出了图片。
设置refresh响应头，让浏览器定时刷新
@WebServlet("/ServletDemo1")
public class ServletDemo1 extends HttpServlet {
// 定时刷新
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
// response.setHeader("Refresh", "3"); // 浏览器每隔3秒钟请求一次
response.setHeader("Refresh", "3;url='http://www.sina.com'"); // 浏览器隔3秒钟请求一次后，并刷新到新浪上去
String data = "aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa";
response.getOutputStream().write(data.getBytes());
}
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
doGet(request, response);
}
}设置content-disposition响应头，让浏览器下载文件
@WebServlet("/ServletDemo1")
public class ServletDemo1 extends HttpServlet {
// 定时刷新
protected void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
response.setHeader("Content-Disposition", "attachment;filename=Krystal.jpg");
InputStream in = this.getServletContext().getResourceAsStream("/Krystal(4).jpg");
int len = 0;
byte[] buffer = new byte[1024];
OutputStream out = response.getOutputStream();
while((len=in.read(buffer)) != -1) {
out.write(buffer, 0, len);
}
}
protected void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response) throws ServletException, IOException {
doGet(request, response);
}
}在浏览器中访问ServletDemo1就会弹出文件下载框，如下图所示：
可保存到桌面上。
HTTP的一个实用头字段——Range
HTTP请求头字段
Range头指示服务器只传输一部分web资源。这个头可以用来实现断点续传功能。Range字段可以通过三种格式设置要传输的字节范围：
- Range：bytes=1000-2000
传输范围从1000到2000字节。 - Range：bytes=1000-
传输web资源中第1000个字节以后的所有内容。 - Range：bytes=1000
传输最后1000个字节。
例，web服务器有一个资源，比如是a.txt，内容为：
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa有一个用户下载了一部分数据，并存储到C盘中的a.txt，内容为：
aaaaa此时该用户想接着下载完剩下的数据，该怎么做呢？此时他就不能通过浏览器去访问了，而应该自己写程序去访问指定的资源。
public class RangeDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
URL url = new URL("http://localhost:8080/day04/a.txt");
HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection) url.openConnection();
conn.setRequestProperty("Range", "bytes=5-");
InputStream in = conn.getInputStream();
int len = 0;
byte[] buffer = new byte[1024];
FileOutputStream out = new FileOutputStream("c:\\a.txt", true);
while((len=in.read(buffer)) != -1) {
out.write(buffer, 0, len);
}
in.close();
out.close();
}
}运行以上程序，该用户就下载完剩下的数据了。
HTTP响应头字段
Accept-Ranges：这个字段说明web服务器是否支持Range，支持则返回Accept-Ranges: bytes；如果不支持，则返回Accept-Ranges: none。
Content-Range：指定了返回的web资源的字节范围。这个字段值的格式是——例，Content-Range: 1000-3000/5000。
注意：HTTP响应头字段不常用。