HTTP（Hypertext Transfer Protocol）是互联网中最常用的协议之一，它定义了客户端（如浏览器）与服务器之间的通信方式。每次客户端请求一个网页、图片或其他资源时，都会发起一个 HTTP 请求。

一、HTTP 请求消息的组成

HTTP 请求消息包含三部分：

  1. 请求行（Request Line）：指示请求的方式（如 GET、POST）、请求的目标资源以及使用的协议版本。
  2. 请求头部（Request Headers）：提供请求的元数据，包括客户端的配置信息、期望的响应格式等。
  3. 消息体（Message Body）：可选部分，主要在 POST、PUT 等请求中使用，用于传输数据（如表单、文件等）。

示例 HTTP 请求

我们先看一个典型的 HTTP 请求的例子：

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GET /index.html HTTP/1.1
Host: www.example.com
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64)
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp
Accept-Language: en-US,en;q=0.5
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Connection: keep-alive

该请求是客户端请求服务器上的 /index.html 页面，接下来我们会逐步解析这条 HTTP 请求消息的每个部分。

二、请求行（Request Line）

请求行是 HTTP 请求的第一行，包含以下三个部分：

  • 请求方法（HTTP Method）
  • 请求目标（Request Target，通常是 URL 的路径部分）
  • HTTP 版本（HTTP Version）

2.1 请求方法

HTTP 协议支持多种请求方法，最常见的包括：

  • GET：请求服务器返回指定资源的内容，一般用于获取数据，不包含请求体。
  • POST：向服务器提交数据（如表单数据），数据包含在请求体中。
  • PUT：向服务器发送数据并更新指定资源。
  • DELETE：请求服务器删除指定的资源。
  • HEAD：类似 GET，但只请求头部信息，不返回实际的资源数据。
  • OPTIONS：用于查询服务器支持的请求方法。
  • PATCH：部分更新资源。

2.2 请求目标

请求目标通常是相对于服务器根路径的资源路径。例如：

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GET /index.html HTTP/1.1

这里的 /index.html 就是请求目标，表示客户端希望获取服务器上的 index.html 文件。这个路径是相对于服务器的主机名的（如 www.example.com）。

2.3 HTTP 版本

HTTP 请求行的最后一个部分是 HTTP 版本号。常见的版本有：

  • HTTP/1.0：最早的 HTTP 版本，每次请求结束后关闭连接。
  • HTTP/1.1：支持持久连接和流水线处理（即同一个连接上可以发出多个请求）。
  • HTTP/2：优化了性能，支持多路复用，减少了请求之间的等待时间。

在请求行中，客户端指明使用的 HTTP 版本，服务器会根据此版本来回应请求。

三、请求头部（Request Headers）

请求头部由一系列的键值对组成，提供了有关客户端环境、请求上下文和客户端希望如何处理响应的附加信息。

常见的请求头部

  1. Host

    Host: www.example.com

    指定请求目标的主机名和端口。对于 HTTP/1.1 请求，Host 头是必须的，因为服务器可能托管多个域名。

  2. User-Agent

    User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64)

    描述了发出请求的客户端软件。通常是浏览器、操作系统及其版本号等信息。服务器可以根据 User-Agent 提供差异化响应（例如移动端和桌面端网页可能不同）。

  3. Accept

    Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp

    告知服务器客户端可以接受的响应数据类型（MIME 类型）。例如，text/html 表示客户端期望返回 HTML 网页，image/webp 表示可以接受 WebP 格式的图片。

  4. Accept-Language

    Accept-Language: en-US,en;q=0.5

    表示客户端首选的语言环境。服务器可以根据此信息返回不同的语言版本。

  5. Accept-Encoding

    Accept-Encoding: gzip, deflate, br

    客户端支持的压缩算法，服务器可以根据此信息选择以何种压缩格式传输响应数据。常见的压缩方式包括 gzip、deflate 和 br（Brotli）。

  6. Connection

    Connection: keep-alive

    表示是否保持 TCP 连接打开。keep-alive 表示浏览器希望与服务器保持连接，避免为每个请求重新建立 TCP 连接。

自定义请求头部

开发者可以自定义请求头部，例如在 REST API 中可能会用到 Authorization 头部，用于提供访问令牌：

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Authorization: Bearer <token>

四、消息体（Message Body）

GET 请求 vs POST 请求

  • GET 请求 通常不带消息体，请求的数据通过 URL 的查询参数传递。例如：

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    GET /search?q=linux HTTP/1.1

  • POST 请求 可以携带消息体，用于传输表单数据或文件。例如，一个典型的 POST 请求体可能是：

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    POST /login HTTP/1.1
Host: www.example.com
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded

username=admin&password=123456

Content-Type

当请求包含消息体时，客户端需要通过 Content-Type 头部指定消息体的数据格式。常见的格式包括：

  • application/x-www-form-urlencoded：用于传输表单数据。
  • multipart/form-data：用于上传文件。
  • application/json：用于传输 JSON 数据。

五、HTTPS 请求与加密

如果使用 HTTPS 进行请求，整个 HTTP 请求消息都会通过 TLS（传输层安全） 加密。HTTPS 的工作流程如下：

  1. TLS 握手：客户端和服务器通过 TLS 协议建立安全的加密连接。
  2. 加密通信：HTTP 请求头部和消息体被加密，并通过安全通道传输。
  3. 解密与处理：服务器收到加密的请求后，进行解密并处理请求。

通过 HTTPS，加密了客户端与服务器之间的所有通信，保护用户隐私。

六、常见工具和调试方式

在开发过程中，我们经常需要调试 HTTP 请求。常用的工具包括：

  • curl：命令行工具，用于发送 HTTP 请求并查看服务器的响应。
  • 浏览器开发者工具：现代浏览器（如 Chrome、Firefox）内置的开发者工具，可以在 “Network” 标签下查看详细的 HTTP 请求和响应。
  • Postman：用于构建、测试和调试 API 请求的强大 GUI 工具。

示例：使用 curl 发送 GET 请求

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curl -v https://www.example.com/index.html

该命令会显示详细的 HTTP 请求和响应，包括请求行、头部和响应的状态码。