HTTP協議和WEB框架

時間 2019-11-17

標籤 http 協議 web 框架欄目 HTTP/TCP 简体版

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1、HTTP協議

　　<<HTTP權威指南>>讀書筆記：http://www.javashuo.com/article/p-shsrwhyc-ch.htmlcss

1、HTTP簡介

　　HTTP協議是Hyper Text Transfer Protocol（超文本傳輸協議）的縮寫,是用於從萬維網（WWW:World Wide Web ）服務器傳輸超文本到本地瀏覽器的傳送協議。html

　　HTTP是一個基於TCP/IP通訊協議來傳遞數據（HTML 文件, 圖片文件, 查詢結果等）。web

　　HTTP是一個屬於應用層的面向對象的協議，因爲其簡捷、快速的方式，適用於分佈式超媒體信息系統。它於1990年提出，通過幾年的使用與發展，獲得不斷地完善和擴展。目前在WWW中使用的是HTTP/1.0的第六版，HTTP/1.1的規範化工做正在進行之中，並且HTTP-NG(Next Generation of HTTP)的建議已經提出。瀏覽器

　　HTTP協議工做於客戶端-服務端架構爲上。瀏覽器做爲HTTP客戶端經過URL向HTTP服務端即WEB服務器發送全部請求。Web服務器根據接收到的請求後，向客戶端發送響應信息。緩存

2、HTTP特色

　　一、簡單快速：客戶向服務器請求服務時，只需傳送請求方法和路徑。請求方法經常使用的有GET、HEAD、POST。每種方法規定了客戶與服務器聯繫的類型不一樣。安全

因爲HTTP協議簡單，使得HTTP服務器的程序規模小，於是通訊速度很快。服務器

　　二、靈活：HTTP容許傳輸任意類型的數據對象。正在傳輸的類型由Conten-Type加以標記。架構

　　三、無鏈接：無鏈接的含義是限制每次鏈接只處理一個請求、服務器處理完客戶的請求，並收到客戶的應答後，即斷開鏈接。採用這種方式能夠節省傳輸時間。app

　　四、無狀態：HTTP協議是無狀態協議。無狀態是指對於事務處理沒有記憶能力。框架

缺乏狀態意味着若後續處理須要前面的信息，則它必須重傳，這樣可能致使每次鏈接傳送的數據量增大。另外一方面，在服務器不須要先前信息時，它的應答就較快。

3、HTTP原理

　　HTTP協議定義Web客戶端如何從Web服務器請求Web頁面，以及服務器如何把Web頁面傳送給客戶端。HTTP協議採用了請求/響應模型。客戶端向服務器發送一個請求報文，請求報文包含請求的方法、URL、協議版本、請求頭部和請求數據。服務器以一個狀態行做爲響應，響應的內容包括協議的版本、成功或者錯誤代碼、服務器信息、響應頭部和響應數據。

　　一、HTTP請求/響應的步驟

　　　　一、客戶端鏈接到Web服務器

　　一個HTTP客戶端，一般是瀏覽器，與Web服務器的HTTP端口（默認爲80）創建一個TCP套接字鏈接。例如，http://www.oakcms.cn。

　　　　二、發送HTTP請求

　　經過TCP套接字，客戶端向Web服務器發送一個文本的請求報文，一個請求報文由請求行、請求頭部、空行和請求數據4部分組成。

　　　　三、服務器接受請求並返回HTTP響應

　　Web服務器解析請求，定位請求資源。服務器將資源複本寫到TCP套接字，由客戶端讀取。一個響應由狀態行、響應頭部、空行和響應數據4部分組成。

　　　　四、釋放鏈接TCP鏈接

　　若connection 模式爲close，則服務器主動關閉TCP鏈接，客戶端被動關閉鏈接，釋放TCP鏈接;若connection 模式爲keepalive，則該鏈接會保持一段時間，在該時間內能夠繼續接收請求;

　　　　五、客戶端瀏覽器解析HTML內容

　　客戶端瀏覽器首先解析狀態行，查看代表請求是否成功的狀態代碼。而後解析每個響應頭，響應頭告知如下爲若干字節的HTML文檔和文檔的字符集。客戶端瀏覽器讀取響應數據HTML，根據HTML的語法對其進行格式化，並在瀏覽器窗口中顯示。

　　二、應用：在瀏覽器地址欄鍵入URL，按下回車以後會經歷如下流程：

　　　　一、瀏覽器向 DNS 服務器請求解析該 URL 中的域名所對應的 IP 地址；

　　　　二、解析出 IP 地址後，根據該 IP 地址和默認端口 80，和服務器創建TCP鏈接；

　　　　三、瀏覽器發出讀取文件(URL 中域名後面部分對應的文件)的HTTP 請求，該請求報文做爲 TCP 三次握手的第三個報文的數據發送給服務器；

　　　　四、服務器對瀏覽器請求做出響應，並把對應的 html 文本發送給瀏覽器；

　　　　五、釋放 TCP鏈接；

　　　　六、瀏覽器將該 html 文本並顯示內容。

4、HTTP請求協議

　　一、請求協議遵循的格式以下：

請求首行；        // 請求方式 請求路徑 協議和版本，例如：GET /index.html HTTP/1.1
請求頭信息；      // 請求頭名稱:請求頭內容，即爲key:value格式，例如：Host:localhost
空行；           // 用來與請求體分隔開
請求體。         // GET沒有請求體，只有POST有請求體。

　　瀏覽器發送給服務器的內容就這個格式的，若是不是這個格式服務器將沒法解讀！

　　二、請求方法　　

　　在HTTP協議中，請求有不少請求方法，其中最爲經常使用的就是GET和POST。

　　　　一、get請求

GET /562f25980001b1b106000338.jpg HTTP/1.1
Host    img.mukewang.com
User-Agent    Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/51.0.2704.106 Safari/537.36
Accept    image/webp,image/*,*/*;q=0.8
Referer    http://www.imooc.com/
Accept-Encoding    gzip, deflate, sdch
Accept-Language    zh-CN,zh;q=0.8

HTTP默認的請求方法就是GET
* 沒有請求體
* 數據量有限制！
* GET請求數據會暴露在瀏覽器的地址欄中

GET請求經常使用的操做：
1. 在瀏覽器的地址欄中直接給出URL，那麼就必定是GET請求
2. 點擊頁面上的超連接也必定是GET請求
3. 提交表單時，表單默認使用GET請求，但能夠設置爲POST

請求頭：　　

1、Host

請求的web服務器域名地址

二、User-Agent

HTTP客戶端運行的瀏覽器類型的詳細信息。經過該頭部信息，web服務器能夠判斷出http請求的客戶端的瀏覽器的類型。

3、Accept

指定客戶端可以接收的內容類型，內容類型的前後次序表示客戶都接收的前後次序

四、Accept-Lanuage

指定HTTP客戶端瀏覽器用來展現返回信息優先選擇的語言

五、Accept-Encoding

指定客戶端瀏覽器能夠支持的web服務器返回內容壓縮編碼類型。表示容許服務器在將輸出內容發送到客戶端之前進行壓縮，以節約帶寬。
而這裏設置的就是客戶端瀏覽器所可以支持的返回壓縮格式。

六、Accept-Charset

HTTP客戶端瀏覽器能夠接受的字符編碼集

七、Content-Type

顯示此HTTP請求提交的內容類型。通常只有post提交時才須要設置該屬性

有關Content-Type屬性值有以下兩種編碼類型：

（1）「application/x-www-form-urlencoded」： 表單數據向服務器提交時所採用的編碼類型，默認的缺省值就是「application/x-www-form-urlencoded」。
     然而，在向服務器發送大量的文本、包含非ASCII字符的文本或二進制數據時這種編碼方式效率很低。

（2）「multipart/form-data」： 在文件上載時，所使用的編碼類型應當是「multipart/form-data」，它既能夠發送文本數據，也支持二進制數據上載。

當提交爲表單數據時，可使用「application/x-www-form-urlencoded」；當提交的是文件時，就須要使用「multipart/form-data」編碼類型。

　　　　二、post請求

POST / HTTP1.1
Host:www.wrox.com
User-Agent:Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 6.0; Windows NT 5.1; SV1; .NET CLR 2.0.50727; .NET CLR 3.0.04506.648; .NET CLR 3.5.21022)
Content-Type:application/x-www-form-urlencoded
Content-Length:40
Connection: Keep-Alive

name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley

5、HTTP響應協議

　　一、響應格式

　　通常狀況下，服務器接收並處理客戶端發過來的請求後會返回一個HTTP的響應消息。

　　HTTP響應也由四個部分組成，分別是：狀態行、消息報頭、空行和響應正文。

　　二、範例

HTTP/1.1 200 OK
Date: Fri, 22 May 2009 06:07:21 GMT
Content-Type: text/html; charset=UTF-8

<html>
      <head></head>
      <body>
            <!--body goes here-->
      </body>
</html>

　　第一部分：狀態行，由HTTP協議版本號，狀態碼，狀態消息三部分組成。

　　第一行爲狀態行，（HTTP/1.1）代表HTTP版本爲1.1版本，狀態碼爲200，狀態消息爲（ok）

　　第二部分：消息報頭，用來講明客戶端要使用的一些附加信息

　　第二行和第三行爲消息報頭，
　　Date:生成響應的日期和時間；Content-Type:指定了MIME類型的HTML(text/html),編碼類型是UTF-8

　　第三部分：空行，消息報頭後面的空行是必須的

　　第四部分：響應正文，服務器返回給客戶端的文本信息。

　　空行後面的html部分爲響應正文。

　　三、響應狀態碼

　　狀態碼分類：

狀態代碼有三位數字組成，第一個數字定義了響應的類別，共分五種類別:
1xx：指示信息--表示請求已接收，繼續處理
2xx：成功--表示請求已被成功接收、理解、接受
3xx：重定向--要完成請求必須進行更進一步的操做
4xx：客戶端錯誤--請求有語法錯誤或請求沒法實現
5xx：服務器端錯誤--服務器未能實現合法的請求

　　常見狀態碼：

200 OK                        //客戶端請求成功
400 Bad Request               //客戶端請求有語法錯誤，不能被服務器所理解
401 Unauthorized              //請求未經受權，這個狀態代碼必須和WWW-Authenticate報頭域一塊兒使用 
403 Forbidden                 //服務器收到請求，可是拒絕提供服務
404 Not Found                 //請求資源不存在，eg：輸入了錯誤的URL
500 Internal Server Error     //服務器發生不可預期的錯誤
503 Server Unavailable        //服務器當前不能處理客戶端的請求，一段時間後可能恢復正

　　更多的狀態碼連接：http://www.runoob.com/http/http-status-codes.html

　　四、GET與POST請求的區別

　　GET請求：注意最後一行是空行

GET /books/?sex=man&name=Professional HTTP/1.1
Host: www.wrox.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6)
Gecko/20050225 Firefox/1.0.1
Connection: Keep-Alive

　　POST

POST / HTTP/1.1
Host: www.wrox.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; en-US; rv:1.7.6)
Gecko/20050225 Firefox/1.0.1
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 40
Connection: Keep-Alive

name=Professional%20Ajax&publisher=Wiley

　　一、GET提交，請求的數據會附在URL以後（就是把數據放置在HTTP協議頭中），以?分割URL和傳輸數據，多個參數用&鏈接；例如：login.action?name=hyddd&password=idontknow&verify=%E4%BD%A0 %E5%A5%BD。若是數據是英文字母/數字，原樣發送，若是是空格，轉換爲+，若是是中文/其餘字符，則直接把字符串用BASE64加密，得出如： %E4%BD%A0%E5%A5%BD，其中％XX中的XX爲該符號以16進製表示的ASCII。

　　POST提交：把提交的數據放置在是HTTP包的包體中。上文示例中紅色字體標明的就是實際的傳輸數據

所以，GET提交的數據會在地址欄中顯示出來，而POST提交，地址欄不會改變。

　　二、傳輸數據的大小：首先聲明：HTTP協議沒有對傳輸的數據大小進行限制，HTTP協議規範也沒有對URL長度進行限制。

　　而在實際開發中存在的限制主要有：

GET:特定瀏覽器和服務器對URL長度有限制，例如 IE對URL長度的限制是2083字節(2K+35)。對於其餘瀏覽器，如Netscape、FireFox等，理論上沒有長度限制，其限制取決於操做系統的支持。

所以對於GET提交時，傳輸數據就會受到URL長度的限制。

POST:因爲不是經過URL傳值，理論上數據不受限。但實際各個WEB服務器會規定對post提交數據大小進行限制，Apache、IIS6都有各自的配置。

　　GET和POST的區別

GET提交的數據會放在URL以後，以?分割URL和傳輸數據，參數之間以&相連，如EditPosts.aspx?name=test1&id=123456. POST方法是把提交的數據放在HTTP包的Body中.
GET提交的數據大小有限制（由於瀏覽器對URL的長度有限制），而POST方法提交的數據沒有限制.
GET方式須要使用Request.QueryString來取得變量的值，而POST方式經過Request.Form來獲取變量的值。
GET方式提交數據，會帶來安全問題，好比一個登陸頁面，經過GET方式提交數據時，用戶名和密碼將出如今URL上，若是頁面能夠被緩存或者其餘人能夠訪問這臺機器，就能夠從歷史記錄得到該用戶的帳號和密碼.

2、WEB應用和WEB框架

1、WEB應用

　　對於全部的web應用，本質上其實就是一個socket服務端，用戶的瀏覽器其實就是一個socket客戶端。

import socket

def handle_request(client):

    buf = client.recv(1024)
    client.send("HTTP/1.1 200 OK\r\n\r\n".encode("utf8"))
    client.send("<h1 style='color:red'>Hello, yuan</h1>".encode("utf8"))

def main():

    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    sock.bind(('localhost',8001))
    sock.listen(5)

    while True:
        connection, address = sock.accept()
        handle_request(connection)
        connection.close()

if __name__ == '__main__':

    main()

　　最簡單的web應用就是HTML用文件保存好，用一個線程的HTTP服務器軟件，接收用戶請求，從文件中讀取HTML，返回。

　　若要動態生成HTML，就須要把上述步驟本身來實現。不過，接收HTTP請求、解析。HTTP請求、發送HTTP響應都是苦力活，若本身來寫這些底層代碼，還沒開始寫動態HTML呢，就的花個月去讀HTTP規範。

　　正確的作法是底層代碼由專門的服務器軟件實現，咱們用Python專一於生成HTML文檔。由於咱們不但願接觸到TCP鏈接、HTTP原始請求和響應格式，因此，須要一個統一的接口，讓咱們專心用Python編寫Web業務。

　　這個接口就是WSGI：Web Server Gateway Interface。

2、wsgiref模塊

from wsgiref.simple_server import make_server


def application(environ, start_response):
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html')])
    return [b'<h1>Hello, web!</h1>']


httpd = make_server('', 8080, application)

print('Serving HTTP on port 8000...')
# 開始監聽HTTP請求:
httpd.serve_forever()

3、web框架

　　manage.py

from wsgiref.simple_server import make_server

#  request            response


from app01.views import *

from app01 import urls


def routers():

    URLpattern=urls.URLpattern

    return URLpattern


def applications(environ,start_response):

    path=environ.get("PATH_INFO")
    print("path",path)
    start_response('200 OK', [('Content-Type', 'text/html'),('Charset', 'utf8')])

    urlpattern=routers()
    func=None

    for item in urlpattern:
        if path==item[0]:
            func=item[1]
            break

    if func:
        return [func(environ)]
    else:
        return [b"<h1>404!<h1>"]


    # return [b"<h1>hello world<h1>"]


if __name__ == '__main__':

    t=make_server("",8810,applications)
    print("server is working...")
    t.serve_forever()