1. HTTP请求格式      

       做过Socket编程的人都知道，当我们设计一个通信协议时，“消息头/消息体”的切割方式是非经常常使用的。消息头告诉对方这个消息是干什么的，消息体告诉对方怎么干。

HTTP协议传输的消息也是这样规定的。每个HTTP包都分为HTTP头和HTTP体两部分，消息体是可选的，而消息头是必须的。每当我们打开一个网页，在上面点击右键，选择“查看源文件”，这时看到的HTML代码就是HTTP的消息体。那么消息头能够通过浏览器的开发工具或者插件能够看到，假设火狐的Firebug。IE的Httpwatch。

      client通过发送 HTTP 请求向server请求对资源的訪问。 它向server传递了一个数据块。也就是请求信息，HTTP 请求由三部分组成：请求行、  请求头和请求正文。

 请求行：请求方法 URI 协议/版本号

  请求头(Request Header)

 

 请求正文

以下是一个HTTP请求的数据：

POST /index.php HTTP/1.1
Host: localhost
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 5.1; rv:10.0.2) Gecko/20100101 Firefox/10.0.2
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Language: zh-cn,zh;q=0.5
Accept-Encoding: gzip, deflate
Connection: keep-alive
Referer: <a target=_blank href="http://localhost/" style="color: rgb(51, 102, 153); text-decoration: none;">http://localhost/</a>
Content-Length：25
Content-Type：application/x-www-form-urlencoded
 
username=aa&password=1234

1、请求行：请求方法URI协议/版本号

请求方法

在 HTTP 协议中，HTTP 请求能够使用多种请求方法。这些方法指明了要以何种方式来訪问 Request-URI 所标识的资源。HTTP1.1 支持的请求方法例如以下表所看到的：

2. 请求头

每一个头域由一个域名。冒号（:）和域值三部分组成。域名是大写和小写无关的，域值前能够加入不论什么数量的空格符，头域能够被扩展为多行，在每行開始处，使用至少一个空格或制表符。

HTTP最常见的请求头例如以下：

Transport 头域

Connection：

作用：表示是否须要持久连接。

假设server看到这里的值为“Keep-Alive”。或者看到请求使用的是HTTP 1.1（HTTP 1.1默认进行持久连接）,它就能够利用持久连接的长处，当页面包括多个元素时（比如Applet。图片）。显著地降低下载所须要的时间。要实现这一点，server须要在应答中发送一个Content-Length头。最简单的实现方法是：先把内容写入 ByteArrayOutputStream，然后在正式写出内容之前计算它的大小；

比如：　Connection: keep-alive   当一个网页打开完毕后，client和server之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭。假设client再次訪问这个server上的  网页，会继续使用这一条已经建立的连接

比如：  Connection: close  代表一个Request完毕后，client和server之间用于传输HTTP数据的TCP连接会关闭，  当client再次发送Request，须要又一次建立TCP连接。

Host（发送请求时，该报头域是必需的）

Host请求报头域主要用于指定被请求资源的Internet主机和port号，它通常从HTTP URL中提取出来的。

eg：http://。localhost/index.html
浏览器发送的请求消息中，就会包括Host请求报头域。例如以下：
Host：localhost

此处使用缺省port号80，若指定了port号8080，则变成：Host：localhost:8080

Client 头域

Accept：

作用：浏览器能够接受的媒体类型（MIME类型）,

比如：  Accept: text/html  代表浏览器能够接受server回发的类型为 text/html  也就是我们常说的html文档, 假设server无法返回text/html类型的数据，server应该返回一个406错误(non acceptable)。

通配符 * 代表随意类型。比如  Accept: */*  代表浏览器能够处理全部类型，(一般浏览器发给server都是发这个)

Accept-Encoding：

作用： 浏览器申明自己接收的编码方法。通常指定压缩方法，是否支持压缩。支持什么压缩方法（gzip，deflate），（注意：这不是仅仅字符编码）;

比如： Accept-Encoding: gzip, deflate。Server可以向支持gzip/deflate的浏览器返回经gzip或者deflate编码的HTML页面。 很多情形下这可以降低5到10倍的下载时间，也节省带宽。

Accept-Language：

作用： 浏览器申明自己接收的语言。 

语言跟字符集的差别：中文是语言，中文有多种字符集，比方big5，gb2312，gbk等等；

比如： Accept-Language:zh-cn 。假设请求消息中没有设置这个报头域，server假定client对各种语言都能够接受。

User-Agent：

作用：告诉HTTPserver。 client使用的操作系统和浏览器的名称和版本号.

我们上网登陆论坛的时候，往往会看到一些欢迎信息，当中列出了你的操作系统的名称和版本号。你所使用的浏览器的名称和版本号，这往往让非常多人感到非常奇妙，实际上， server应用程序就是从User-Agent这个请求报头域中获取到这些信息User-Agent请求报头域同意client将它的操作系统、浏览器和其他属性告诉server。

比如： User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 8.0; Windows NT 5.1; Trident/4.0; CIBA; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.0.4506.2152; .NET CLR 3.5.30729; .NET4.0C; InfoPath.2; .NET4.0E)

Accept-Charset：

作用：浏览器申明自己接收的字符集，这就是本文前面介绍的各种字符集和字符编码。如gb2312，utf-8（通常我们说Charset包含了对应的字符编码方案）；

比如：Accept-Charset:iso-8859-1,gb2312.假设在请求消息中没有设置这个域，缺省是不论什么字符集都能够接受。

Authorization：授权信息。通常出如今对server发送的WWW-Authenticate头的应答中；

Authorization请求报头域主要用于证明client有权查看某个资源。当浏览器訪问一个页面时，假设收到server的响应代码为401（未授权）。能够发送一个包含Authorization请求报头域的请求，要求server对其进行验证。

Cookie/Login 头域

Cookie:

作用： 最重要的header, 将cookie的值发送给HTTP server

Entity头域

Content-Length

作用：发送给HTTPserver数据的长度。

即请求消息正文的长度。

比如： Content-Length: 38

Content-Type：

作用：

比如：Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

Miscellaneous 头域

Referer:

作用： 提供了Request的上下文信息的server，告诉server我是从哪个链接过来的。比方从我主页上链接到一个朋友那里， 他的server就行从HTTP Referer中统计出每天有多少用户点击我主页上的链接訪问    他的站点。

比如: Referer:http://translate.google.cn/?hl=zh-cn&tab=wT

Cache 头域

If-Modified-Since：

作用： 把浏览器端缓存页面的最后改动时间发送到server去。server会把这个时间与server上实际文件的最后改动时间进行对照。假设时间一致，那么返回304，client就直接使用本地缓存文件。假设时间不一致。就会返回200和新的文件内容。client接到之后。会丢弃旧文件，把新文件缓存起来，并显示在浏览器中。

比如：If-Modified-Since: Thu, 09 Feb 2012 09:07:57 GMT。

If-None-Match：

作用: If-None-Match和ETag一起工作。工作原理是在HTTP Response中加入ETag信息。 当用户再次请求该资源时，将在HTTP Request 中加入If-None-Match信息(ETag的值)。

假设server验证资源的ETag没有改变（该资源没有更新），将返回一个304状态告诉client使用本地缓存文件。否则将返回200状态和新的资源和Etag.  使用这种机制将提高站点的性能

比如: If-None-Match: "03f2b33c0bfcc1:0"

Pragma：

作用： 防止页面被缓存， 在HTTP/1.1版本号中。它和Cache-Control:no-cache作用一模一样

Pargma仅仅有一个使用方法， 比如： Pragma: no-cache

注意: 在HTTP/1.0版本号中。仅仅实现了Pragema:no-cache, 没有实现Cache-Control

Cache-Control：

作用: 这个是很重要的规则。 这个用来指定Response-Request遵循的缓存机制。各个指令含义例如以下

Cache-Control:Public   能够被不论什么缓存所缓存（）

Cache-Control:Private     内容仅仅缓存到私有缓存中

Cache-Control:no-cache  全部内容都不会被缓存

2. HTTP响应格式      

      在接收和解释请求消息后，server会返回一个 HTTP 响应消息。与 HTTP 请求类似，HTTP 响应也是由三个部分组成，各自是：状态行、消息报头和响应正文。

如：

<p>HTTP/1.1 200 OK
Date: Sun, 17 Mar 2013 08:12:54 GMT
Server: Apache/2.2.8 (Win32) PHP/5.2.5
X-Powered-By: PHP/5.2.5
Set-Cookie: PHPSESSID=c0huq7pdkmm5gg6osoe3mgjmm3; path=/
Expires: Thu, 19 Nov 1981 08:52:00 GMT
Cache-Control: no-store, no-cache, must-revalidate, post-check=0, pre-check=0
Pragma: no-cache
Content-Length: 4393
Keep-Alive: timeout=5, max=100
Connection: Keep-Alive
Content-Type: text/html; charset=utf-8</p><p>
<html>
<head>
<title>HTTP响应演示样例<title>
</head>
<body>
Hello HTTP!
</body>
</html></p><p> </p>

1、状态行

       状态行由协议版本号、数字形式的状态代码，及对应的状态描写叙述组成，各元素之间以空格分隔，结尾时回车换行符，格式例如以下：

HTTP-Version Status-Code Reason-Phrase CRLF

HTTP-Version 表示server HTTP 协议的版本号，Status-Code 表示server发回的响应代码，Reason-Phrase 表示状态代码的文本描写叙述。CRLF 表示回车换行。比如：

HTTP/1.1 200 OK (CRLF)

      状态代码与状态描写叙述

      状态代码由 3 位数字组成， 表示请求是否被理解或被满足。状态描写叙述给出了关于状态码的简短的文字描写叙述。状态码的第一个数字定义了响应类别，后面两位数字没有详细分类。

第一个数字有 5 种取值，例如以下所看到的。

• 1xx：指示信息——表示请求已经接受，继续处理
• 2xx：成功——表示请求已经被成功接收、理解、接受。
• 3xx：重定向——要完毕请求必须进行更进一步的操作
• 4xx：client错误——请求有语法错误或请求无法实现
• 5xx：server端错误——server未能实现合法的请求。

常见状态代码、状态描写叙述、说明：
200 OK      //client请求成功
400 Bad Request  //client请求有语法错误，不能被server所理解
401 Unauthorized //请求未经授权，这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用 
403 Forbidden  //server收到请求。可是拒绝提供服务
404 Not Found  //请求资源不存在，eg：输入了错误的URL
500 Internal Server Error //server发生不可预期的错误
503 Server Unavailable  //server当前不能处理client的请求，一段时间后可能恢复正常

2、响应正文

响应正文就是server返回的资源的内容，响应头和正文之间也必须用空行分隔。

如：

3 、响应头信息

HTTP最常见的响应头例如以下所看到的：

Cache头域

Date：

作用：生成消息的详细时间和日期，即当前的GMT时间。

比如：　Date: Sun, 17 Mar 2013 08:12:54 GMT

Expires：

作用: 浏览器会在指定过期时间内使用本地缓存，指明应该在什么时候觉得文档已经过期，从而不再缓存它。

比如: Expires: Thu, 19 Nov 1981 08:52:00 GMT　　

Vary

作用：

比如: Vary: Accept-Encoding

Cookie/Login 头域

P3P

作用: 用于跨域设置Cookie, 这样能够解决iframe跨域訪问cookie的问题

比如: P3P: CP=CURa ADMa DEVa PSAo PSDo OUR BUS UNI PUR INT DEM STA PRE COM NAV OTC NOI DSP COR

Set-Cookie

作用： 很重要的header, 用于把cookie 发送到client浏览器。 每个写入cookie都会生成一个Set-Cookie.

比如: Set-Cookie: PHPSESSID=c0huq7pdkmm5gg6osoe3mgjmm3; path=/

Entity实体头域：

            实体内容的属性，包含实体信息类型。长度，压缩方法，最后一次改动时间，数据有效性等。

ETag：

作用:  和If-None-Match 配合使用。 （实例请看上节中If-None-Match的实例）

比如: ETag: "03f2b33c0bfcc1:0"

Last-Modified：

作用： 用于指示资源的最后改动日期和时间。（实例请看上节的If-Modified-Since的实例）

比如: Last-Modified: Wed, 21 Dec 2011 09:09:10 GMT

Content-Type：

作用：WEBserver告诉浏览器自己响应的对象的类型和字符集,

比如:

        Content-Type: text/html; charset=utf-8

　　Content-Type:text/html;charset=GB2312

　　Content-Type: image/jpeg

Content-Length：

指明实体正文的长度，以字节方式存储的十进制数字来表示。在数据下行的过程中，Content-Length的方式要预先在server中缓存全部数据，然后全部数据再一股脑儿地发给client。

　　比如: Content-Length: 19847

Content-Encoding：

作用：文档的编码（Encode）方法。通常是压缩方式。

WEBserver表明自己使用了什么压缩方法（gzip。deflate）压缩响应中的对象。利用gzip压缩文档可以显著地降低HTML文档的下载时间。

比如：Content-Encoding：gzip

Content-Language：

作用： WEBserver告诉浏览器自己响应的对象的语言者

比如： Content-Language:da

Miscellaneous 头域

Server：

作用：指明HTTPserver的软件信息

比如:Apache/2.2.8 (Win32) PHP/5.2.5

X-Powered-By：

作用：表示站点是用什么技术开发的

比如： X-Powered-By: PHP/5.2.5

Transport头域

Connection：

比如：　Connection: keep-alive   当一个网页打开完毕后，client和server之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭。假设client再次訪问这个server上的网页，会继续使用这一条已经建立的连接

比如：  Connection: close  代表一个Request完毕后。client和server之间用于传输HTTP数据的TCP连接会关闭， 当client再次发送Request，须要又一次建立TCP连接。

Location头域

Location：

作用： 用于重定向一个新的位置， 包括新的URL地址

实例请看304状态实例

HTTP协议是无状态的和Connection: keep-alive的差别

　　无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。server不知道client是什么状态。从还有一方面讲。打开一个server上的网页和你之前打开这个server上的网页之间没有不论什么联系。

　　HTTP是一个无状态的面向连接的协议，无状态不代表HTTP不能保持TCP连接。更不能代表HTTP使用的是UDP协议（无连接）。

　　从HTTP/1.1起，默认都开启了Keep-Alive，保持连接特性。简单地说，当一个网页打开完毕后。client和server之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭。假设client再次訪问这个server上的网页。会继续使用这一条已经建立的连接。

　　Keep-Alive不会永久保持连接，它有一个保持时间，能够在不同的server软件（如Apache）中设定这个时间。

 

3. 浏览器缓存      

          

       浏览器缓存：包含页面html缓存和图片js，css等资源的缓存。例如以下图，浏览器缓存是基于把页面信息保存到用户本地电脑硬盘里。

        

1、缓存的长处：

     1）server响应更快：由于请求从缓存server（离client更近）而不是源server被对应。这个过程耗时更少，让server看上去响应更快。

     2）降低网络带宽消耗：当副本被重用时会减低client的带宽消耗。客户能够节省带宽费用。控制带宽的需求的增长并更易于管理。

1、缓存工作原理

       页面缓存状态是由http header决定的。一个浏览器请求信息，一个是server响应信息。主要包含Pragma: no-cache、Cache-Control、 Expires、 Last-Modified、If-Modified-Since。当中Pragma: no-cache由HTTP/1.0规定，Cache-Control由HTTP/1.1规定。

       工作原理图：

 

从图中我们能够看到原理主要分三步：

1. 第一次请求：浏览器通过http的header报头，附带Expires，Cache-Control，Last-Modified/Etag向server请求，此时server记录第一次请求的Last-Modified/Etag                  
2. 再次请求：当浏览器再次请求的时候，请求头附带Expires。Cache-Control，If-Modified-Since/Etag向server请求
3. server依据第一次记录的Last-Modified/Etag和再次请求的If-Modified-Since/Etag做对照，推断是否须要更新，server通过这两个头推断本地资源未发生变化。客 户端不须要又一次下载。返回304响应。常见流程例如以下图所看到的：

与缓存相关的HTTP扩展消息头

    Expires：设置页面过期时间，格林威治时间GMT

    Cache-Control：更仔细的控制缓存的内容

    Last-Modified：请求对象最后一次的改动时间 用来推断缓存是否过期 通常由文件的时间信息产生 

    ETag：响应中资源的校验值，在server上某个时段是唯一标识的。

ETag是一个能够 与Web资源关联的记号（token）。和Last-Modified功能才不多。也是一个标识符。一般和Last-Modified一起使用，加强server推断的精确度。

    Date：server的时间

    If-Modified-Since：client存取的该资源最后一次改动的时间。用来和server端的Last-Modified做比較

    If-None-Match：client存取的该资源的检验值，同ETag。

Cache-Control的主要參数 
      Cache-Control: private/public Public 响应会被缓存，而且在多用户间共享。 Private 响应仅仅可以作为私有的缓存，不能再用户间共享。

      Cache-Control: no-cache：不进行缓存 
      Cache-Control: max-age=x：缓存时间 以秒为单位 
      Cache-Control: must-revalidate：假设页面是过期的 则去server进行获取。

 

2、关于图片，css，js，flash的缓存

这个主要通过server的配置来实现这个技术，假设使用apacheserver的话。能够使用mod_expires模块来实现：

编译mod_expires模块：

Cd  /root/httpd-2.2.3/modules/metadata

/usr/local/apache/bin/apxs -i -a -c mod_expires.c //编译

编辑httpd.conf配置：加入以下内容

<IfModule mod_expires.c>

ExpiresActive on

ExpiresDefault "access plus 1 month"

ExpiresByType text/html "access plus 1 months"

ExpiresByType text/css "access plus 1 months"

ExpiresByType image/gif "access plus 1 months"

ExpiresByType image/jpeg "access plus 1 months"

ExpiresByType image/jpg "access plus 1 months"

ExpiresByType image/png "access plus 1 months"

EXpiresByType application/x-shockwave-flash "access plus 1 months"

EXpiresByType application/x-javascript      "access plus 1 months"

#ExpiresByType video/x-flv "access plus 1 months"

</IfModule>

解释：第一句--开启服务

第二句--默认时间是一个月

在以下是关于各种类型的资源的缓存时间设置