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HTTP各协议版本与HTTP状态码
作者: 徐剑 于 2021年02月06日 发布在分类 / 测试组 下,并于 2021年02月06日 编辑

HTTP各协议版本

1.HTTP0.9

HTTP 0.9是第一个版本的HTTP协议,已过时。它的组成极其简单,只允许客户端发送GET这一种请求,且不支持请求头。由于没有协议头,造成了HTTP 0.9协议只支持一种内容,即纯文本。不过网页仍然支持用HTML语言格式化,同时无法插入图片。
HTTP 0.9具有典型的无状态性,每个事务独立进行处理,事务结束时就释放这个连接。由此可见,HTTP协议的无状态特点在其第一个版本0.9中已经成型。一次HTTP 0.9的传输首先要建立一个由客户端到Web服务器的TCP连接,由客户端发起一个请求,然后由Web服务器返回页面内容,然后连接会关闭。如果请求的页面不存在,也不会返回任何错误码。

2.HTTP1.0

HTTP协议的第二个版本,第一个在通讯中指定版本号的HTTP协议版本,至今仍被广泛采用。相对于HTTP 0.9 增加了如下主要特性:

  • 请求与响应支持头域
  • 响应对象以一个响应状态行开始
  • 响应对象不只限于超文本
  • 开始支持客户端通过POST方法向Web服务器提交数据
  • (短连接)每一个请求建立一个TCP连接,请求完成后立马断开连接,这会导致两个问题:连接无法使用,head of line blocking。连接无法复用会导致每次请求都经历三次握手和慢启动。三次握手在高延迟的场景下影响比较明显,慢启动则对文件类请求影响较大。head of line blocking会导致宽带无法被充分利用,以及后续健康请求被阻塞。
3.HTTP1.1

HTTP 1.1引入了许多关键性能优化:keepalive连接,chunked编码传输,字节范围请求,请求流水线等

  • Persistent Connection(keepalive连接):允许HTTP设备在事务处理结束之后将TCP连接保持在打开的状态,以便未来的HTTP请求重用现在的连接,直到客户端或服务器端决定将其关闭为止。在HTTP1.0中使用长连接需要添加请求头 Connection: Keep-Alive,而在HTTP 1.1 所有的连接默认都是长连接,除非特殊声明不支持( HTTP请求报文首部加上Connection: close )。服务器端按照FIFO原则来处理不同的Request。
  • chunked编码传输:该编码将实体分块传送并逐块标明长度,直到长度为0块表示传输结束,这在实体长度未知时特别有用(比如由数据库动态产生的数据)
  • 字节范围请求:HTTP1.1支持传送内容的一部分。比方说,当客户端已经有内容的一部分,为了节省带宽,可以只向服务器请求一部分。该功能通过在请求消息中引入了range头域来实现,它允许只请求资源的某个部分。在响应消息中Content-Range头域声明了返回的这部分对象的偏移值和长度。如果服务器相应地返回了对象所请求范围的内容,则响应码206(Partial Content)
  • Pipelining(请求流水线)
其他特性:
  • 请求消息和响应消息都支持Host头域:在HTTP1.0中认为每台服务器都绑定一个唯一的IP地址,因此,请求消息中的URL并没有传递主机名(hostname)。但随着虚拟主机技术的发展,在一台物理服务器上可以存在多个虚拟主机(Multi-homed Web Servers),并且它们共享一个IP地址。因此,Host头的引入就很有必要了。
  • 新增了一批Request method:HTTP1.1增加了OPTIONS,PUT, DELETE, TRACE, CONNECT方法
  • 缓存处理:HTTP/1.1在1.0的基础上加入了一些cache的新特性,引入了实体标签,一般被称为e-tags,新增更为强大的Cache-Control头。
4.HTTP2.0

HTTP 2.0是下一代HTTP协议,目前应用还非常少。主要特点有:

  • 多路复用(二进制分侦)
  • HTTP 2.0最大的特点:不会改动HTTP 的语义,HTTP 方法、状态码、URI 及首部字段,等等这些核心概念上一如往常,却能致力于突破上一代标准的性能限制,改进传输性能,实现低延迟和高吞吐量。而之所以叫2.0,是在于新增的二进制分帧层。在二进制分帧层上, HTTP 2.0 会将所有传输的信息分割为更小的消息和帧,并对它们采用二进制格式的编码 ,其中HTTP1.x的首部信息会被封装到Headers帧,而我们的request body则封装到Data帧里面。
  • HTTP 2.0 通信都在一个连接上完成,这个连接可以承载任意数量的双向数据流。相应地,每个数据流以消息的形式发送,而消息由一或多个帧组成,这些帧可以乱序发送,然后再根据每个帧首部的流标识符重新组装。
  • 头部压缩:当一个客户端向相同服务器请求许多资源时,像来自同一个网页的图像,将会有大量的请求看上去几乎同样的,这就需要压缩技术对付这种几乎相同的信息。
  • 随时复位:HTTP1.1一个缺点是当HTTP信息有一定长度大小数据传输时,你不能方便地随时停止它,中断TCP连接的代价是昂贵的。使用HTTP2的RST_STREAM将能方便停止一个信息传输,启动新的信息,在不中断连接的情况下提高带宽利用效率。
  • 服务器端推流:Server Push。客户端请求一个资源X,服务器端判断也许客户端还需要资源Z,在无需事先询问客户端情况下将资源Z推送到客户端,客户端接受到后,可以缓存起来以备后用。
  • 优先权和依赖:每个流都有自己的优先级别,会表明哪个流是最重要的,客户端会指定哪个流是最重要的,有一些依赖参数,这样一个流可以依赖另外一个流。优先级别可以在运行时动态改变,当用户滚动页面时,可以告诉浏览器哪个图像是最重要的,你也可以在一组流中进行优先筛选,能够突然抓住重点流。

HTTP状态码

HTTP状态码分为以下五大类:

  1. 100-199 用于指定客户端应相应的某些动作。  
  2. 200-299 用于表示请求成功。 
  3. 300-399 用于已经移动的文件并且常被包含在定位头信息中指定新的地址信息。 
  4. 400-499 用于指出客户端的错误。 
  5. 500-599 用于支持服务器错误。 

HttpServletResponse中的常量代表关联不同标准消息的状态码。在servlet程序中,你会更多地用到这些常量的标识来使用状态码。例如:你一般会使用response.setStatus(response.SC_NO_CONTENT)而不是 response.setStatus(204),因为后者不易理解而且容易导致错误。但是,你应当注意到服务器允许对消息轻微的改变,而客户端只注意状态码的数字值。所以服务器可能只返回 HTTP/1.1 200 而不是 HTTP/1.1 200 OK。 

100 (Continue/继续)
如果服务器收到头信息中带有100-continue的请求,这是指客户端询问是否可以在后续的请求中发送附件。在这种情况下,服务器用100(SC_CONTINUE)允许客户端继续或用417 (Expectation Failed)告诉客户端不同意接受附件。这个状态码是 HTTP 1.1中新加入的。 

101 (Switching Protocols/转换协议)
101 (SC_SWITCHING_PROTOCOLS)状态码是指服务器将按照其上的头信息变为一个不同的协议。这是 HTTP 1.1中新加入的。 

200 (OK/正常)
200 (SC_OK)的意思是一切正常。一般用于相应GET和POST请求。这个状态码对servlet是缺省的;如果没有调用setStatus方法的话,就会得到200。 

201 (Created/已创建)
201 (SC_CREATED)表示服务器在请求的响应中建立了新文档;应在定位头信息中给出它的URL。

202 (Accepted/接受)
202 (SC_ACCEPTED)告诉客户端请求正在被执行,但还没有处理完。 

203 (Non-Authoritative Information/非官方信息)
状态码203 (SC_NON_AUTHORITATIVE_INFORMATION)是表示文档被正常的返回,但是由于正在使用的是文档副本所以某些响应头信息可能不正确。这是 HTTP 1.1中新加入的。 

204 (No Content/无内容)
在并没有新文档的情况下,204 (SC_NO_CONTENT)确保浏览器继续显示先前的文档。这各状态码对于用户周期性的重载某一页非常有用,并且你可以确定先前的页面是否已经更新。例如,某个servlet可能作如下操作: 
int pageVersion =Integer.parseInt(request.getParameter("pageVersion"));
if (pageVersion >;= currentVersion) {
   response.setStatus(response.SC_NO_CONTENT);
} else {
       // Create regular page
}
但是,这种方法对通过刷新响应头信息或等价的HTML标记自动重载的页面起作用,因为它会返回一个204状态码停止以后的重载。但基于JavaScript脚本的自动重载在这种情况下仍然需要能够起作用。可以阅读本书7.2 ( HTTP 1.1 Response Headers and Their Meaning/HTTP 1.1响应头信息以及他们的意义)部分的详细讨论。 

205 (Reset Content/重置内容)
重置内容205 (SC_RESET_CONTENT)的意思是虽然没有新文档但浏览器要重置文档显示。这个状态码用于强迫浏览器清除表单域。这是 HTTP 1.1中新加入的。 

206 (Partial Content/局部内容)
206 (SC_PARTIAL_CONTENT)是在服务器完成了一个包含Range头信息的局部请求时被发送的。这是 HTTP 1.1中新加入的。 

300 (Multiple Choices/多重选择)
300 (SC_MULTIPLE_CHOICES)表示被请求的文档可以在多个地方找到,并将在返回的文档中列出来。如果服务器有首选设置,首选项将会被列于定位响应头信息中。 

301 (Moved Permanently)
301 (SC_MOVED_PERMANENTLY)状态是指所请求的文档在别的地方;文档新的URL会在定位响应头信息中给出。浏览器会自动连接到新的URL。 

302 (Found/找到)
与301有些类似,只是定位头信息中所给的URL应被理解为临时交换地址而不是永久的。注意:在 HTTP 1.0中,消息是临时移动(Moved Temporarily)的而不是被找到,因此HttpServletResponse中的常量是SC_MOVED_TEMPORARILY不是我们以为的SC_FOUND。 

注意
代表状态码302的常量是SC_MOVED_TEMPORARILY而不是SC_FOUND。 

状态码302是非常有用的因为浏览器自动连接在定为响应头信息中给出的新URL。这非常有用,而且为此有一个专门的方法——sendRedirect。使用response.sendRedirect(url)比调用response.setStatus(response.SC_MOVED_TEMPORARILY)和response.setHeader("Location", url)多几个好处。首先,response.sendRedirect(url)方法明显要简单和容易。第二,servlet自动建立一页保存这一连接以提供给那些不能自动转向的浏览器显示。最后,在servlet 2.2版本(J2EE中的版本)中,sendRedirect能够处理相对路径,自动转换为绝对路径。但是你只能在2.1版本中使用绝对路径。 

如果你将用户转向到站点的另一页中,你要用 HttpServletResponse 中的 encodeURL 方法传送URL。这么做可预防不断使用基于URL重写的会话跟踪的情况。URL重写是一种在你的网站跟踪不使用 cookies 的用户的方法。这是通过在每一个URL尾部附加路径信息实现的,但是 servlet 会话跟踪API会自动的注意这些细节。会话跟踪在第九章讨论,并且养成使用 encodeURL 的习惯会使以后添加会话跟踪的功能更容易很多。 

核心技巧
如果你将用户转向到你的站点的其他页面,用 response.sendRedirect(response.encodeURL(url)) 的方式事先计划好会话跟踪(session tracking)要比只是调用 response.sendRedirect(url) 好的多。 

这个状态码有时可以与301交换使用。例如,如果你错误的访问了http://www.talentdigger.cn/home/link.php?url=aG9zdC9+dXNlcg==(路径信息不完整),有些服务器就会回复301状态码而有些则回复302。从技术上说,如果最初的请求是GET浏览器只是被假定自动转向。如果想了解更多细节,请看状态码307的讨论。 

303 (See Other/参见其他信息)
这个状态码和 301、302 相似,只是如果最初的请求是 POST,那么新文档(在定位头信息中给出)药用 GET 找回。这个状态码是新加入 HTTP 1.1中的。 

304 (Not Modified/为修正)
当客户端有一个缓存的文档,通过提供一个 If-Modified-Since 头信息可指出客户端只希望文档在指定日期之后有所修改时才会重载此文档,用这种方式可以进行有条件的请求。304 (SC_NOT_MODIFIED)是指缓冲的版本已经被更新并且客户端应刷新文档。另外,服务器将返回请求的文档及状态码 200。servlet一般情况下不会直接设置这个状态码。它们会实现getLastModified方法并根据修正日期让默认服务方法处理有条件的请求。这个方法的例程已在2.8部分(An Example Using Servlet Initialization and Page Modification Dates/一个使用servlet初始化和页面修正日期的例子)给出。 

305 (Use Proxy/使用代理)
305 (SC_USE_PROXY)表示所请求的文档要通过定位头信息中的代理服务器获得。这个状态码是新加入 HTTP 1.1中的。 

307 (Temporary Redirect/临时重定向)
浏览器处理307状态的规则与302相同。307状态被加入到 HTTP 1.1中是由于许多浏览器在收到302响应时即使是原始消息为POST的情况下仍然执行了错误的转向。只有在收到303响应时才假定浏览器会在POST请求时重定向。添加这个新的状态码的目的很明确:在响应为303时按照GET和POST请求转向;而在307响应时则按照GET请求转向而不是POST请求。注意:由于某些原因在HttpServletResponse中还没有与这个状态对应的常量。该状态码是新加入HTTP 1.1中的。 

注意
在 HttpServletResponse 中没有 SC_TEMPORARY_REDIRECT 常量,所以你只能显示的使用307状态码。 

400 (Bad Request/错误请求)
400 (SC_BAD_REQUEST)指出客户端请求中的语法错误。 

401 (Unauthorized/未授权)
401 (SC_UNAUTHORIZED)表示客户端在授权头信息中没有有效的身份信息时访问受到密码保护的页面。这个响应必须包含一个WWW-Authenticate的授权信息头。例如,在本书4.5部分中的“Restricting Access to Web Pages./限制访问Web页。” 

403 (Forbidden/禁止)
403 (SC_FORBIDDEN)的意思是除非拥有授权否则服务器拒绝提供所请求的资源。这个状态经常会由于服务器上的损坏文件或目录许可而引起。 

404 (Not Found/未找到)
404 (SC_NOT_FOUND)状态每个网络程序员可能都遇到过,他告诉客户端所给的地址无法找到任何资源。它是表示“没有所访问页面”的标准方式。这个状态码是常用的响应并且在HttpServletResponse类中有专门的方法实现它:sendError("message")。相对于setStatus使用sendError得好处是:服务器会自动生成一个错误页来显示错误信息。但是,Internet Explorer 5浏览器却默认忽略你发挥的错误页面并显示其自定义的错误提示页面,虽然微软这么做违反了 HTTP 规范。要关闭此功能,在工具菜单里,选择Internet选项,进入高级标签页,并确认“显示友好的 HTTP 错误信息”选项(在我的浏览器中是倒数第8各选项)没有被选。但是很少有用户知道此选项,因此这个特性被IE5隐藏了起来使用户无法看到你所返回给用户的信息。而其他主流浏览器及IE4都完全的显示服务器生成的错误提示页面。可以参考图6-3及6-4中的例子。 

核心警告
默认情况下,IE5忽略服务端生成的错误提示页面。 

405 (Method Not Allowed/方法未允许)
405 (SC_METHOD_NOT_ALLOWED)指出请求方法(GET, POST, HEAD, PUT, DELETE, 等)对某些特定的资源不允许使用。该状态码是新加入 HTTP 1.1中的。 

406 (Not Acceptable/无法访问)
406 (SC_NOT_ACCEPTABLE)表示请求资源的MIME类型与客户端中Accept头信息中指定的类型不一致。见本书7.2部分中的表7.1(HTTP 1.1 Response Headers and Their Meaning/HTTP 1.1响应头信息以及他们的意义)中对MIME类型的介绍。406是新加入 HTTP 1.1中的。 

407 (Proxy Authentication Required/代理服务器认证要求)
407 (SC_PROXY_AUTHENTICATION_REQUIRED)与401状态有些相似,只是这个状态用于代理服务器。该状态指出客户端必须通过代理服务器的认证。代理服务器返回一个Proxy-Authenticate响应头信息给客户端,这会引起客户端使用带有Proxy-Authorization请求的头信息重新连接。该状态码是新加入 HTTP 1.1中的。 

408 (Request Timeout/请求超时)
408 (SC_REQUEST_TIMEOUT)是指服务端等待客户端发送请求的时间过长。该状态码是新加入 HTTP 1.1中的。 

409 (Conflict/冲突)
该状态通常与PUT请求一同使用,409 (SC_CONFLICT)状态常被用于试图上传版本不正确的文件时。该状态码是新加入 HTTP 1.1中的。 

410 (Gone/已经不存在)
410 (SC_GONE)告诉客户端所请求的文档已经不存在并且没有更新的地址。410状态不同于404,410是在指导文档已被移走的情况下使用,而404则用于未知原因的无法访问。该状态码是新加入 HTTP 1.1中的。 

411 (Length Required/需要数据长度)
411 (SC_LENGTH_REQUIRED)表示服务器不能处理请求(假设为带有附件的POST请求),除非客户端发送Content-Length头信息指出发送给服务器的数据的大小。该状态是新加入 HTTP 1.1的。 

412 (Precondition Failed/先决条件错误)
412 (SC_PRECONDITION_FAILED)状态指出请求头信息中的某些先决条件是错误的。该状态是新加入 HTTP 1.1的。 

413 (Request Entity Too Large/请求实体过大)
413 (SC_REQUEST_ENTITY_TOO_LARGE)告诉客户端现在所请求的文档比服务器现在想要处理的要大。如果服务器认为能够过一段时间处理,则会包含一个Retry-After的响应头信息。该状态是新加入 HTTP 1.1的。 

414 (Request URI Too Long/请求URI过长)
414 (SC_REQUEST_URI_TOO_LONG)状态用于在URI过长的情况时。这里所指的“URI”是指URL中主机、域名及端口号之后的内容。例如:在URL--http://www.y2k-disaster.com:8080/we/look/silly/now/中URI是指/we/look/silly/now/。该状态是新加入 HTTP 1.1的。 

415 (Unsupported Media Type/不支持的媒体格式)
415 (SC_UNSUPPORTED_MEDIA_TYPE)意味着请求所带的附件的格式类型服务器不知道如何处理。该状态是新加入 HTTP 1.1的。 

416 (Requested Range Not Satisfiable/请求范围无法满足)
416表示客户端包含了一个服务器无法满足的Range头信息的请求。该状态是新加入 HTTP 1.1的。奇怪的是,在servlet 2.1版本API的HttpServletResponse中并没有相应的常量代表该状态。 

注意
在servlet 2.1的规范中,类HttpServletResponse并没有SC_REQUESTED_RANGE_NOT_SATISFIABLE 这样的常量,所以你只能直接使用416。在servlet 2.2版本之后都包含了此常量。 

417 (Expectation Failed/期望失败)
如果服务器得到一个带有100-continue值的Expect请求头信息,这是指客户端正在询问是否可以在后面的请求中发送附件。在这种情况下,服务器也会用该状态(417)告诉浏览器服务器不接收该附件或用100 (SC_CONTINUE)状态告诉客户端可以继续发送附件。该状态是新加入 HTTP 1.1的。 

500 (Internal Server Error/内部服务器错误)
500 (SC_INTERNAL_SERVER_ERROR) 是常用的“服务器错误”状态。该状态经常由CGI程序引起也可能(但愿不会如此!)由无法正常运行的或返回头信息格式不正确的servlet引起。 

501 (Not Implemented/未实现)
501 (SC_NOT_IMPLEMENTED)状态告诉客户端服务器不支持请求中要求的功能。例如,客户端执行了如PUT这样的服务器并不支持的命令。 

502 (Bad Gateway/错误的网关)
502 (SC_BAD_GATEWAY)被用于充当代理或网关的服务器;该状态指出接收服务器接收到远端服务器的错误响应。 

503 (Service Unavailable/服务无法获得)
状态码503 (SC_SERVICE_UNAVAILABLE)表示服务器由于在维护或已经超载而无法响应。例如,如果某些线程或数据库连接池已经没有空闲则servlet会返回这个头信息。服务器可提供一个Retry-After头信息告诉客户端什么时候可以在试一次。 

504 (Gateway Timeout/网关超时)
该状态也用于充当代理或网关的服务器;它指出接收服务器没有从远端服务器得到及时的响应。该状态是新加入 HTTP 1.1的。 

505 (HTTP Version Not Supported/不支持的 HTTP 版本)
505 (SC_HTTP_VERSION_NOT_SUPPORTED)状态码是说服务器并不支持在请求中所标明 HTTP 版本。该状态是新加入 HTTP 1.1的。



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2021-02-06 11:05:21[当前版本] 徐剑 格式调整
2021-02-06 11:03:57 徐剑 创建版本

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