HTTP
HTTP协议（Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议）是一种应用层协议，主要用于在Web浏览器和Web服务器之间传输数据。
一、认识URL
平时我们俗称的 " 网址 " 其实就是说的 URL
http请求样例
看起来是一行一行的，但是本质还是一个大字符串，中间以换行符分割，跟我们在自定义协议时操作一样，通过换行对字符串进行解析
如何理解web根目录？
web根目录实际就是服务器上的一个指定的目录，里面存放了所有http的资源，如果请求url= / ，我们请求的是默认首页，我们会对请求的路径进行拼接，从而找到服务器中的某个资源，其他情况也是同理，都需要服务器进行相关的路径处理。
std::string GetFileContent(std::string path) // 读相应目录下的文件资源
{std::ifstream in(path,std::ifstream::binary);std::string content;if (!in.is_open())return "";in.seekg(0,in.end);size_t n = in.tellg();in.seekg(0,in.beg);std::vector<char> v(n);in.read(v.data(),v.size());in.close();return std::string(v.begin(),v.end());
}std::string Handler(std::string &request)
{HttpRequest req;req.Deserialize(request);// 反序列化http请求req.Parse();// 解析 http 请求req.Debug();//创建响应报文std::string httpstatusline = "http/1.1 200 ok"; //响应行std::string content = GetFileContent(req.Path()); // 响应正文std::string httpheader = "Content-Length: " + std::to_string(content.size()) + "\r\n";// 相应报头httpheader += "\r\n"; // 空行std::string httpresponse = httpstatusline + httpheader + content;return httpresponse;
}
二、Get/post
我们上网不仅仅可以获取资源，也可以上传数据，可以结合html进行传参，如登录、注册、搜索等都需要我们向服务器传递数据。
Get：可以用来获取资源，也能用来传递参数
post：传递参数，通过正文进行传输
GET vs POST
- GET用url进行传参，POST请求正文传参
- url传参，字节个数有限制，POST方法，参数没有限制
- GET私密性更差一些，因为输入的参数会回显出来
但是GET和POST都不安全，GET能被看到，POST是明文传输，可以被捕捉到，安全和加密有关
一些其他方法的介绍
| 方法 | 说明 | 支持的http版本 |
| PUT | 传输文件 | 1.0、1.1 |
| HEAD | 获取报文首部 | 1.0、1.1 |
| DELETE | 删除文件 | 1.1、1.1 |
| OPTIONS | 询问支持的方法 | 1.1 |
| TRACE | 追踪路径 | 1.1 |
| CONNECT | 要求用隧道协议连接代理 | 1.1 |
三、http的状态码
| 类别 | 原因短语 | |
| 1XX | Information (信息性状态码) | 接收的请求正在处理 |
| 2XX | Success (成功状态码) | 请求正常处理完毕 |
| 3XX | Redirection (重定向状态码) | 需要进行附加操作以完成请求 |
| 4XX | Client Error (客户端错误码) | 服务器无法处理请求 |
| 5XX | Server Error (服务器错误状态码) | 服务器处理请求出错 |
最常见的状态码, 比如 200(OK), 404(Not Found), 403(Forbidden), 302(Redirect, 重定向), 504(Bad Gateway)
简单说明一下：
- 1xx（信息性状态码）：表示请求已经接收，继续处理。例如：
- 100 Continue：客户端应继续其请求。
- 101 Switching Protocols：服务器根据客户端的请求切换协议。
- 2xx（成功状态码）：表示请求已经被成功接收、理解、并处理。例如：
- 200 OK：请求成功，成功被服务器接收、理解、并接受。
- 201 Created：请求已经被服务器接收并创建了新的资源。
- 204 No Content：服务器成功处理了部分GET请求，但没有返回任何内容。
- 3xx（重定向状态码）：表示请求需要进一步操作，以完成请求。例如：
- 301 Moved Permanently：被请求的资源已永久移动到新位置，将来任何对此资源的引用都应该使用本响应返回的URI。
- 302 Found（或302 Moved Temporarily）：请求的资源现在临时从不同的URI响应请求。
- 4xx（客户端错误状态码）：表示客户端的请求有问题。例如：
- 400 Bad Request：请求错误，通常是访问的域名未绑定引起。
- 403 Forbidden：禁止访问。
- 5xx（服务器错误状态码）：表示服务器处理请求时出现了错误
这里挑几个重要的说一下
1、404 Not Found
当我们访问的资源不存在时，就会返回，具体的实现就是将正文部分的内容变成下面的网页内容
2、307 Temporary Redirect 临时重定向
需要配合报头"Location: 网页链接"使用
3、301 Moved Permanently 永久移动
用法和307相同，但是两者的应用场景不一样
307：应用于页面的跳转，比如跳转到登录或注册页面
301：应用于当网络域名改变/网站过期，可以通过它来重定向之前的链接，让它指向新的域名网址
四、http的报头字段
HTTP 常见 Header
- Content-Type: 数据类型(text/html等)
- Content-Length: Body的长度
- Host: 客户端告知服务器, 所请求的资源是在哪个主机的哪个端口上
- User-Agent: 声明用户的操作系统和浏览器版本信息
- referer: 当前页面是从哪个页面跳转过来的
- location: 搭配3xx状态码使用, 告诉客户端接下来要去哪里访问
- Cookie: 用于在客户端存储少量信息. 通常用于实现会话(session)的功能
注意：请求的所有资源都有后缀，后缀决定了文件的类型。浏览器可以通过正文部分的文件后缀知道文件类型，但是有些浏览器无法自动识别文件类型，需要通过Content-Type来获取文件类型，所以http有专门的文件后缀和Content-Type的映射表，下面是网上截取的一部分
五、Cookie和session
HTTP协议中的无连接和无状态是其两个重要特性。
- 首先，无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。当服务器处理完客户的请求并收到客户的应答后，连接就会断开。这种设计方式的主要目的是节省传输时间，使得请求时建立连接，请求完成后释放连接，以便尽快将资源释放出来服务其他客户端。尽管无连接可以提高效率，但在某些情况下也可能导致额外的开销，因为每次请求都需要重新建立连接。然而，HTTP/1.1版本引入了Keep-Alive功能，使得客户端到服务器端的连接可以持续有效，当出现对服务器的后继请求时，可以避免重新建立连接。
- 其次，无状态指的是协议对于事务处理没有记忆能力，服务器不知道客户端是什么状态。即我们给服务器发送HTTP请求之后，服务器根据请求会给我们发送数据过来，但是发送完不会记录任何信息。这意味着每个HTTP请求都是独立的，服务器不会记住前一个请求的状态或信息。这种设计方式简化了服务器的实现，并减轻了其负担，但也带来了一些问题。例如，由于每个请求都是独立的，单个请求所需要的所有信息都必须包含在请求中一次发送到服务器，这可能导致单个消息的结构变得复杂，需要支持大量的元数据。
为了解决HTTP无状态的问题，人们提出了多种方案，如使用cookie进行身份验证和状态管理。这样，服务器可以通过cookie来识别不同的客户端和它们的会话状态，从而在一定程度上模拟有状态的行为。
实际在使用浏览器访问网页时，尤其是那种需要vip身份才能访问特定资源的网站，都会要求我们去登录注册，用来标识每一个用户，但http是无状态的，即服务器不会记录用户的信息，所以每次我们在访问时，都需要发送身份信息，如果每次都需要用户手动输入，用户肯定会有砸掉电脑的冲动，所以浏览器可以用cookie对用户信息作记录，每次访问网页就可以自动帮我们在请求报文中加上我们的用户信息。
cookie分为内存级和文件级：
- 内存级：将信息存放在浏览器进程的上下文中，只在进程运行时有效，一旦关闭再打开就失效了
- 文件级：将信息存放在浏览器软件的特定目录的文件中，一直有效，除非手动删除/修改文件内容
通过把"Set-Cookie: username=zxws"这样的语句添加到http报头字段实现Cookie
这种基于Cookie实现的就是会话管理
但是这种会话管理并不安全，因为我们是用账户密码直接进行的http请求，很容易被别人拿到，为了加强安全性，我们一般将用户的账户和密码哈希成一个标识符sessionid，用它进行身份的验证
附录
// HttpProtocol.hpp
// 仅仅是模拟实现最简单的http的请求和响应的基本功能
// 代码并不全面和严谨，仅仅是为了方便我们直观的认识和了解http底层到底是如何做的
// 可以用网络套接字通信模拟实现一个简单的http网页服务，有兴趣可以尝试一下
#pragma once
#include "TcpServer.hpp"
#include <string>
#include <vector>
#include <sstream>
#include <fstream>
const std::string HttpSeq = "\r\n";
const std::string wwwroot = "./wwwroot";
const std::string homepage = "index.html";class HttpRequest
{
public:HttpRequest() : _path(wwwroot){}bool GetLine(std::string &request, std::string *line){auto pos = request.find(HttpSeq);if (pos == std::string::npos)return false;*line = request.substr(0, pos);request.erase(0, pos + HttpSeq.size());return true;}void Deserialize(std::string request){std::string line;bool ok = GetLine(request, &line);if (!ok)return;_req_line = line;while (1){ok = GetLine(request, &line);if (ok){if (line.empty()){_req_content = request;break;}else{_req_header.emplace_back(line);}}else{break;}}}void Parse(){ParseLine();if (_url == "/"){_path += _url;_path += homepage;}else{_path += _url; // ps:需要处理一些只有路径没有文件资源的问题}}std::string Suffix(){size_t pos = _path.rfind('.');if (pos == std::string::npos)return "";return _path.substr(pos + 1);}std::string GetFileContentHelper(const std::string &path){std::ifstream in(path, std::ifstream::binary);std::string content;if (!in.is_open())return "";in.seekg(0, in.end);size_t n = in.tellg();in.seekg(0, in.beg);std::vector<char> v(n);in.read(v.data(), v.size());in.close();return std::string(v.begin(), v.end());}std::string GetFileContent(){return GetFileContentHelper(_path);}void ParseLine(){std::stringstream ss(_req_line);ss >> _method >> _url >> _version;}std::string Path(){return _path;}void Debug(){std::cout << _req_line << std::endl;for (auto line : _req_header){std::cout << line << std::endl;}std::cout << _req_blank << std::endl;std::cout << _req_content << std::endl;// std::cout << _method << std::endl;// std::cout << _url << std::endl;// std::cout << _version << std::endl;}std::string Get_404(){return GetFileContentHelper("./wwwroot/404.html"); // 该404.html网页大家可以自己写}private:std::string _req_line;std::vector<std::string> _req_header;std::string _req_blank = "";std::string _req_content;// method url 版本号std::string _method;std::string _url;std::string _version;std::string _path;std::string _suffix;
};class HttpResponce
{
public:HttpResponce() : _version("http/1.1"), _status_code(200), _status_code_desc("ok"), _resp_blank("\r\n"){}void MakeStatusLine(){_status_line = _version + " " + std::to_string(_status_code) + " " + _status_code_desc;}void SetCode(int code){_status_code = code;}void SetDesc(const std::string &desc){_status_code_desc = desc;}void AddHeader(const std::string &header){_resp_header.emplace_back(header);}void AddContent(const std::string &content){_resp_content = content;}std::string Serialize(){std::string res = _status_line + HttpSeq;for (auto &header : _resp_header)res += header;res += _resp_blank;res += _resp_content;// std::cout << res << std::endl;return res;}private:std::string _status_line;std::vector<std::string> _resp_header;std::string _resp_blank;std::string _resp_content;std::string _version; // 版本号int _status_code; // 状态码std::string _status_code_desc; // 状态信息
};
