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HTTP协讲和tomcat中的HTTP实现(一)

2012-08-22 
HTTP协议和tomcat中的HTTP实现(一)这一段时间看了tomcat的HTTP相关的源码实现,重点关注了keep-alive的实现

HTTP协议和tomcat中的HTTP实现(一)

这一段时间看了tomcat的HTTP相关的源码实现,重点关注了keep-alive的实现机制。以下是对源码的分析和一些自己的感悟。

谈HTTP的实现还是要对http协议本身做一些了解。下面先对HTTP相关的知识做一些整理,再谈一下HTTP在tomcat的实现。

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一、HTTP协议

谈HTTP协议之前先谈下TCP/IP协议。

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1、TCP/IP

TCP/IP:传输控制协议/因特网互联协议(Transmission Control Protocol/Internet Protocol),又叫网络通讯协议,这个协议是Internet最基本的协议、Internet国际互联网络的基础,简单地说,就是由网络层的IP协议和传输层的TCP协议组成的。

TCP/IP定义了电子设备(比如计算机)如何连入因特网,以及数据如何在它们之间传输的标准。

TCP/IP是一个四层的分层体系结构。高层为传输控制协议,它负责聚集信息或把文件拆分成更小的包。这些包通过网络传送到接收端的TCP层,接收端的TCP层把包还原为原始文件。低层是网际协议,它处理每个包的地址部分,使这些包正确的到达目的地。网络上的网关计算机根据信息的地址来进行路由选择。即使来自同一文件的分包路由也有可能不同,但最后会在目的地汇合。
HTTP协讲和tomcat中的HTTP实现(一)

TCP/IP使用客户端/服务器模式进行通信。TCP/IP通信是点对点的,意思是通信是网络中的一台主机与另一台主机之间的。TCP/IP与上层应用程序之间可以说是“没有国籍的”,因为每个客户请求都被看做是与上一个请求无关的。正是它们之间的“无国籍的”释放了网络路径,才是每个人都可以连续不断的使用网络。

许多用户熟悉使用TCP/IP协议的高层应用协议。包括万维网的超文本传输协议(HTTP),文件传输协议(FTP),远程网络访问协议(Telnet)和简单邮件传输协议(SMTP)。这些协议通常和TCP/IP协议打包在一起。

在TCP/IP协议中,TCP协议提供可靠的连接服务,采用三次握手建立一个连接。

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2、HTTP和TCP/IP的关系

HTTP是使用TCP/IP协议的高层应用协议。

尽管TCP/IP协议是互联网上最流行的应用,HTTP协议并没有规定必须使用它和(基于)它支持的层。事实上,HTTP可以在任何其他互联网协议上,或者在其他网络上实现。HTTP只假定(其下层协议提供)可靠的传输,任何能够提供这种保证的协议都可以被其使用。

通常,由HTTP客户端发起一个请求,建立一个到服务器指定端口(默认是80端口)的TCP连接。

HTTP使用TCP而不是UDP的原因在于(打开一个)一个网页必须传送很多数据,而TCP协议提供传输控制,按顺序组织数据,和错误纠正。

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3、HTTP

HTTP:超文本传输协议(HyperText Transfer Protocol),是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。

HTTP是超文本传输协议,是客户端浏览器或其他程序与Web服务器之间的应用层通信协议。在Internet上的Web服务器上存放的都是超文本信息,客户机需要通过HTTP协议传输所要访问的超文本信息。HTTP包含命令和传输信息,不仅可用于Web访问,也可以用于其他因特网/内联网应用系统之间的通信,从而实现各类应用资源超媒体访问的集成。

HTTP可以使浏览器更加高效,使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档,还确定传输文档中的哪一部分,以及哪部分内容首先显示(如文本先于图形)等。这就是你为什么在浏览器中看到的网页地址都是以http://开头的原因。

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4、HTTP协议的内容

HTTP协议采用了请求/响应模型。客户端向服务器发送一个请求,请求头包含请求的方法、URL、协议版本、以及包含请求修饰符、客户信息和内容的类似于MIME的消息结构。服务器以一个状态行作为响应,相应的内容包括消息协议的版本,成功或者错误编码加上包含服务器信息、实体元信息以及可能的实体内容。

通常HTTP消息包括客户机向服务器的请求消息和服务器向客户机的响应消息。这两种类型的消息由一个起始行,一个或者多个头域,一个指示头域结束的空行和可选的消息体组成。HTTP的头域包括通用头,请求头,响应头和实体头四个部分。每个头域由一个域名,冒号(:)和域值三部分组成。域名是大小写无关的,域值前可以添加任何数量的空格符,头域可以被扩展为多行,在每行开始处,使用至少一个空格或制表符。

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4.1、HTTP请求消息构成

请求消息格式如下所示:

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请求行

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通用信息头|请求头|实体头

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CRLF(回车换行)

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实体内容

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其中“请求行”为:请求行 = 方法 [空格] 请求URI [空格] 版本号 [回车换行]

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请求方法(所有方法全为大写)有多种,各个方法的解释如下:

GET???? 请求获取Request-URI所标识的资源

POST??? 在Request-URI所标识的资源后附加新的数据

HEAD??? 请求获取由Request-URI所标识的资源的响应消息报头

PUT???? 请求服务器存储一个资源,并用Request-URI作为其标识

DELETE? 请求服务器删除Request-URI所标识的资源

TRACE?? 请求服务器回送收到的请求信息,主要用于测试或诊断

CONNECT 保留将来使用

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

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4.2、HTTP响应消息构成

HTTP响应消息的格式如下所示:

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状态行

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通用信息头|响应头|实体头

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CRLF(回车换行)

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实体内容

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其中:状态行 = 版本号 [空格] 状态码 [空格] 原因 [回车换行]

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状态代码有三位数字组成,第一个数字定义了响应的类别,且有五种可能取值:

1xx:指示信息--表示请求已接收,继续处理

2xx:成功--表示请求已被成功接收、理解、接受

3xx:重定向--要完成请求必须进行更进一步的操作

4xx:客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现

5xx:服务器端错误--服务器未能实现合法的请求

常见状态代码、状态描述、说明:

200 OK????? //客户端请求成功

400 Bad Request? //客户端请求有语法错误,不能被服务器所理解

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? //服务器收到请求,但是拒绝提供服务

404 Not Found? //请求资源不存在,eg:输入了错误的URL

500 Internal Server Error //服务器发生不可预期的错误

503 Server Unavailable? //服务器当前不能处理客户端的请求,一段时间后可能恢复正常

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