HTTP详解及代码实现-编程知识

HTTP详解及代码实现

HTTP
- 超文本
- 传输
- 协议
URL简述
状态码
- 常见的状态码
请求方法
请求报文
响应报文
HTTP常见的Header
HTTP服务器代码

HTTP

HTTP的也称为超文本传输协议。解释HTTP我们可以将其分为三个部分来解释：超文本，传输，协议。

超文本

加粗样式超文本从字面意思就是超越了文本。在计算机发展初期，计算机只能传输使用文本数据，随着技术发展，出现了图片，视频，音频，超链接等，这些数据就可以统称为超文本。

传输

传输这个词从字面上很好理解，没有什么需要介绍的，事实也是如此。http中的传输意味着数据需要由发送方发送到接收方，这是废话，但是真正需要我们注意的是，HTTP是在两点之间传输的。
那可以实现多点之间传输吗？HTTP是基于TCP的，TCP是只能两点之间传输数据的。所以HTTP也只能是两点之间传输的。
但是HTTP3.0是基于UDP的啊，可以多点传输吗？对于HTTP/3.0（基于QUIC），虽然它是基于UDP的，但它主要是为了解决传统TCP在性能上的一些限制而设计的，并不是为了直接支持多点传输。

协议

协议这个词在我们的印象里面就是规则，在计算机世界里面，就是用来约束某些行为的规则。它是用计算机能够理解的语言，确立的一种计算机之间进行交流通信的一种规范，以及相关的控制和错误处理方式。

所以HTTP是什么呢？总结一下，就是在计算机世界里面，用来在两点之间传输图片，音频，视频，超链接等超文本数据的一种约定和规范。

URL简述

URL也叫做统一资源定位器，用来唯一定位全网中的资源。可以认为有了它就能够没有歧义的直接在网络中找到相应的资源。

https://editor.csdn.net/md?not_checkout=1&spm=1010.2135.3001.5352&articleId=137425440

上面这一串就是我当前写这篇博客的URL（当然你没有账号密码访问不了）。

https:// ：这是协议名称，有http和https可选。
editor.csdn.net/ ：这是资源所在的服务器地址,也就是域名。
md ：这是资源的路径名。
? ：这个是分割开资源路径名和查询参数的分隔符，**#**也有分隔的作用，不过上面URL中没有体现。
spm=1010.2135.3001.5352&articleId=137425440 ：这个是查询参数，用&分割开来，这些参数由客户端给服务端，用来指定资源。
# ：上面URL中没有体现这个。#后面是片段标识符id, 浏览器在加载该URL时会滚动到页面中对应的片段位置。

状态码

HTTP的状态码是存在于响应报文中的。
它有以下五类：

1** : 表示请求正在被处理，是一种中间状态。
2** ：表示请求成功被处理。
3** ：重定向状态码，这里的重定向指的是当前请求资源的位置发生变动，需要使用新的URL去请求新的资源。
4** ：客户端的请求报文有误，服务端无法处理请求。
5** ：服务端在处理请求时内部出现的问题导致无法正常处理请求。

常见的状态码

200：请求成功，响应的头部会有body数据。
204：请求成功，响应的头部没有body数据。
301：永久重定向，请求的资源已经不存在了，需要使用新的URL请求资源。
302：临时重定向，请求的资源还在，但是需要暂时的访问新的URL。
304：这个是服务端告诉客户端，资源没有修改，浏览器本地缓存的资源依旧可以使用，重定向到本地资源。
400：笼统的表示客户端发送的报文有误。
403：服务器禁止访问，客户端并没有错误。
404：在服务端中没有找到相应的资源或是资源不存在。
500：笼统的表示服务端发生了错误。
501：客户端请求的功能还不支持。
502：通常是服务器作为网关或者代理的时候返回的状态码，表示自己没有问题，但是发送给后端服务器时发生了错误。
503：服务器繁忙，暂时无法响应客户端。

请求方法

出现在请求报文中，用来说明使用什么样的方法请求资源。
在这里插入图片描述

请求报文

这是HTTP请求资源时发送的报文。
在这里插入图片描述

首行包括：请求方法 + URL + HTTP版本号

首行下面的就是请求头部，使用key:value的格式，简单且利于理解，每一对key:value占据一行，行末使用\r\n回车换行来分割每一对key:value。
头部末尾空出一行来将头部和body分割开来。

在这里插入图片描述
这是Body，可以发送一些数据来指定资源或者对指定资源做出处理，允许为空，若不为空，头部会使用Content-Length来表示Body长度。
大家或许发现了Body中的数据和URL中？后面的参数很像，这并不是偶然。他们两个的作用都是为了获取指定资源或是对指定的资源做出处理，如果请求方法为POST，则参数在Body中，如果请求方法为GET，则参数在URL中，具体细节本文不做展开解释。当然Body中不仅仅局限于传递参数的作用。

响应报文

响应报文是服务端用来对客户端请求的响应的。
在这里插入图片描述

首行：版本号 + 状态码 + 状态码解释
响应头部：跟请求头部一样使用key:value的格式。
Body：如果有Body，则Body和头部之间会有一个空行(\r\n)，上图中的Body里面就是一个html代码，向客户端返回了一个html页面。

HTTP常见的Header

Host：请求报文中。用于指明请求的服务器的域名。
Connection：请求和响应报文中都有。用于说明是否使用长连接，如果使用，则设为 keep-alive。如果不使用长连接，也就是使用短连接，则设为：clone。
Content-Type：请求报文和响应报文都有。其中的value是Body数据的长度。Header和Body的区分是通过一个空行实现的，有了Content-Type字段，也就可以确定了Body的界限了。
Content-Type：响应报文中。用来告诉客户端返回的数据是什么格式的。
Accept-Type：请求报文中，用来告诉服务端自己能够接受什么类型的。
Content-Encoding：响应报文。用来告诉服务器返回的数据使用了什么压缩格式。
Accept-Encoding：请求报文：用来告诉服务端自己能够接受什么压缩格式。
Cookie: 请求报文和响应报文都有。用于存储客户端的少量信息. 通常用于实现会话(session)的功能;
Location：响应报文中。当状态码为3**时，说明为重定向，Location字段就是指明了重定向的位置，可以为URL外部资源，也可以指向本地资源（比如304）。
Referer: 当前页面是从哪个页面跳转过来的;

HTTP服务器代码

// http.cpp
#include <iostream>
#include <cstring>
#include <cerrno>
#include <unistd.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <jsoncpp/json/json.h>
#include <fstream>
#include <stdio.h>
#include <string>
#include <fstream>#include <sys/socket.h>
#include <sys/types.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>#define ROOT "./wwwroot"
#define HOMEPAGE "a.html"#include "Util.hpp"int main(int argc, char *argv[])
{if (argc != 3){std::cout << "You should " << argv[0] << " ip port\n";return 1;}int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);if (sock < 0){std::cout << "Fail to sock: " << strerror(errno) << std::endl;return 2;}int opt = 1;struct sockaddr_in local;local.sin_family = AF_INET;local.sin_port = htons(atoi(argv[2]));local.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);int bind_flag = bind(sock, (struct sockaddr *)&local, sizeof(local));if (bind_flag < 0{std::cout << "Fail to bind: " << strerror(errno) << std::endl;return 3;}int listen_flag = listen(sock, 10);if (listen_flag < 0){std::cout << "Fail to listen: " << strerror(errno) << std::endl;return 4;}// Start Serverwhile (true){struct sockaddr_in client_addr;socklen_t client_len = sizeof(client_addr);int client_sock = accept(sock, (struct sockaddr *)&client_addr, &client_len);if (client_sock < 0){std::cout << "Fail to accept: " << strerror(errno) << std::endl;continue;}// char input_buffer[1024 * 10] = {0};// ssize_t input_size = read(client_sock, input_buffer, sizeof(input_buffer) - 1);// if (input_size < 0)// {//     std::cout << "Fail to read: " << strerror(errno) << std::endl;//     close(client_sock);//     continue;// }// char Server_buffer[1024 * 10] = {0};// std::cout << "[client request] " << input_buffer << std::endl;// Json::Value root;// int fd = open("../a.html", O_RDONLY);// const char *buf[1024 * 10];// read(fd, buf, sizeof(buf));// root["a"] = buf;// //Json::StyledWriter writer; // 这样会竖式的表示出来，便于调试// Json::FastWriter writer; // 这样会横式的表示出来// std::string s = writer.write(root);// const char *hello = "<br><br><br><br><br><h1>          你好你好！！我是汤环！！！</h1>";// sprintf(Server_buffer, "HTTP/1.0 200 OK\nConnection: keep-alive\nContent-Length: %lu\n\n%s", sizeof(hello), hello);char buffer[10240];ssize_t s = recv(client_sock, buffer, sizeof(buffer) - 1, 0);if (s > 0){buffer[s] = 0;std::cout << buffer << "--------------------\n"<< std::endl;}std::vector<std::string> vLine;Util::cutString(buffer, "\r\n", &vLine);std::vector<std::string> vBlock;Util::cutString(vLine[0], " ", &vBlock);std::string file = vBlock[1]; // 得到客户端请求中的文件路径std::string target = ROOT;target += file;std::string content;std::ifstream in(target);if (!in.is_open()){}else{std::string line;while (getline(in, line)){content += line;}in.close();Z}std::string HttpResponse;if (content.empty())HttpResponse = "HTTP/1.1 404 NOT FOUND\r\n";elseHttpResponse = "HTTP/1.1 200 OK\r\n";HttpResponse += "\r\n";HttpResponse += content;send(client_sock, HttpResponse.c_str(), HttpResponse.size(), 0);// write(client_sock, HttpResponse.c_str(), HttpResponse.size());close(client_sock);}return 0;
}

// Util.hpp#pragma once#include <iostream>
#include <vector>class Util
{
public:static void cutString(const std::string &s, const std::string &sep, std::vector<std::string> *out){std::size_t start = 0;while (start < s.size()){auto pos = s.find(sep, start);if (pos == std::string::npos)break;out->push_back(s.substr(start, pos - start));start += (pos - start);start += sep.size();}if (start < s.size())out->push_back(s.substr(start));}
};

// makefilehttp:http.cppg++ -o $@ $^ -std=c++11 -ljsoncpp.PHANY:clean
clean:rm -f http

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