Сообщения HTTP
HTTP сообщения - это обмен данными между сервером и клиентом. Есть два типа сообщений: запросы, отправляемые клиентом, чтобы инициировать реакцию со стороны сервера, и ответы от сервера.
Сообщения HTTP состоят из текстовой информации в кодировке ASCII, записанной в несколько строк. В HTTP/1.1 и более ранних версиях они пересылались в качестве обычного текста. В HTTP/2 текстовое сообщение разделяется на фреймы, что позволяет выполнить оптимизацию и повысить производительность.
Веб разработчики не создают текстовые сообщения HTTP самостоятельно - это делает программа, браузер, прокси или веб-сервер. Они обеспечивают создание HTTP сообщений через конфигурационные файлы (для прокси и серверов), APIs (для браузеров) или другие интерфейсы.
Механизм бинарного фрагментирования в HTTP/2 разработан так, чтобы не потребовалось вносить изменения в имеющиеся APIs и конфигурационные файлы: он вполне прозрачен для пользователя.
HTTP запросы и ответы имеют близкую структуру. Они состоят из:
- Стартовой строки, описывающей запрос, или статус (успех или сбой). Это всегда одна строка.
- Произвольного набора HTTP заголовков, определяющих запрос или описывающих тело сообщения.
- Пустой строки, указывающей, что вся мета информация отправлена.
- Произвольного тела, содержащего пересылаемые с запросом данные (например, содержимое HTML-формы ) или отправляемый в ответ документ. Наличие тела и его размер определяется стартовой строкой и заголовками HTTP.
Стартовую строку вместе с заголовками сообщения HTTP называют головой запроса, а его данные - телом.
Запросы HTTP
Стартовая строка
HTTP запросы - это сообщения, отправляемые клиентом, чтобы инициировать реакцию со стороны сервера. Их стартовая строка состоит из трёх элементов:
-
Метод HTTP, глагол (например,
GET
,PUT
илиPOST
) или существительное (например,HEAD
илиOPTIONS
), описывающие требуемое действие. Например,GET
указывает, что нужно доставить некоторый ресурс, аPOST
означает отправку данных на сервер (для создания или модификации ресурса, или генерации возвращаемого документа). -
Цель запроса, обычно URL, или абсолютный путь протокола, порт и домен обычно характеризуются контекстом запроса. Формат цели запроса зависит от используемого HTTP-метода. Это может быть
-
Абсолютный путь, за которым следует
'?'
и строка запроса. Это самая распространённая форма, называемая исходной формой (origin form) . Используется с методамиGET
,POST
,HEAD
, иOPTIONS
.POST / HTTP 1.1 GET /background.png HTTP/1.0 HEAD /test.html?query=alibaba HTTP/1.1 OPTIONS /anypage.html HTTP/1.0
-
Полный URL - абсолютная форма (absolute form) , обычно используется с
GET
при подключении к прокси.GET http://developer.mozilla.org/ru/docs/Web/HTTP/Messages HTTP/1.1
-
Компонента URL "authority", состоящая из имени домена и (необязательно) порта (предваряемого символом
':'
), называется authority form. Используется только с методомCONNECT
при установке туннеля HTTP.CONNECT developer.mozilla.org:80 HTTP/1.1
-
Форма звёздочки (asterisk form), просто "звёздочка" (
'*'
) используетсяс методом OPTIONS
и представляет сервер.OPTIONS * HTTP/1.1
-
Абсолютный путь, за которым следует
-
Версия HTTP, определяющая структуру оставшегося сообщения, указывая, какую версию предполагается использовать для ответа.
Заголовки
Заголовки запроса HTTP имеют стандартную для заголовка HTTP структуру: не зависящая от регистра строка, завершаемая (':'
) и значение, структура которого определяется заголовком. Весь заголовок, включая значение, представляет собой одну строку, которая может быть довольно длинной.
Существует множество заголовков запроса. Их можно разделить на несколько групп:
- Основные заголовки (General headers), например,
Via
, относящиеся к сообщению в целом - Заголовки запроса (Request headers), например,
User-Agent
,Accept-Type
, уточняющие запрос (как, например,Accept-Language
), придающие контекст (какReferer
), или накладывающие ограничения на условия (likeIf-None
). - Заголовки сущности, например
Content-Length
, относящиеся к телу сообщения. Как легко понять, они отсутствуют, если у запроса нет тела.
Тело
Последней частью запроса является его тело. Оно бывает не у всех запросов: запросы, собирающие (fetching) ресурсы, такие как GET
, HEAD
, DELETE
, или OPTIONS
, в нем обычно не нуждаются. Но некоторые запросы отправляют на сервер данные для обновления, как это часто бывает с запросами POST
(содержащими данные HTML-форм).
Тела можно грубо разделить на две категории:
- Одноресурсные тела (Single-resource bodies), состоящие из одного отдельного файла, определяемого двумя заголовками:
Content-Type
иContent-Length
. - Многоресурсные тела (Multiple-resource bodies), состоящие из множества частей, каждая из которых содержит свой сегмент информации. Они обычно связаны с HTML-формами.
Ответы HTTP
Строка статуса (Status line)
Стартовая строка ответа HTTP, называемая строкой статуса, содержит следующую информацию:
- Версию протокола,
обычно HTTP/1.1
. - Код состояния (status code), показывающая, был ли запрос успешным. Примеры:
200
,404
или302
- Пояснение (status text). Краткое текстовое описание кода состояния, помогающее пользователю понять сообщение HTTP..
Пример строки статуса: HTTP/1.1 404 Not Found.
Заголовки
Заголовки ответов HTTP имеют ту же структуру, что и все остальные заголовки: не зависящая от регистра строка, завершаемая двоеточием (':'
) и значение, структура которого определяется типом заголовка. Весь заголовок, включая значение, представляет собой одну строку.
Существует множество заголовков ответов. Их можно разделить на несколько групп:
- Основные заголовки (General headers), например,
Via
, относящиеся к сообщению в целом. - Заголовки ответа (Response headers), например,
Vary
иAccept-Ranges
, сообщающие дополнительную информацию о сервере, которая не уместилась в строку состояния. - Заголовки сущности (Entity headers), например,
Content-Length
, относящиеся к телу ответа. Отсутствуют, если у ответа нет тела.
Тело
Последней частью ответа является его тело. Оно есть не у всех ответов: у ответов с кодом состояния, например, 201
или 204
, оно обычно отсутствует.
Тела можно разделить на три категории:
- Одноресурсные тела (Single-resource bodies), состоящие из отдельного файла известной длины, определяемые двумя заголовками:
Content-Type
иContent-Length
. - Одноресурсные тела (Single-resource bodies), состоящие из отдельного файла неизвестной длины, разбитого на небольшие части (chunks) с заголовком
Transfer-Encoding
, значением которого являетсяchunked
. - Многоресурсные тела (Multiple-resource bodies), состоящие из многокомпонентного тела, каждая часть которого содержит свой сегмент информации. Они относительно редки.
Фреймы HTTP/2
Сообщения HTTP/1.x имеют несколько недостатков в отношении производительности:
- Заголовки, в отличие от тел, не сжимаются.
- Заголовки, которые зачастую практически совпадают у идущих подряд сообщений, приходится передавать по отдельности.
- Мультиплексность невозможна. Приходится открывать соединение для каждого сообщения, а тёплые (warm) соединения TCP эффективнее холодных (cold).
HTTP/2 переходит на новый уровень: он делит сообщения HTTP/1.x на фреймы, которые внедряются в поток. Фреймы данных из заголовков отделены друг от друга, что позволяет сжимать заголовки. Несколько потоков можно объединять друг с другом - такой процесс называется мультиплексированием - что позволяет более эффективно использовать TCP-соединения.
Фреймы HTTP сейчас прозрачны для веб-разработчиков. Это дополнительный шаг, который HTTP/2 делает по отношению к сообщениям HTTP/1.1 и лежащему в основе транспортному протоколу. Для реализации фреймов HTTP веб-разработчикам не требуется вносить изменения в имеющиеся APIs; если HTTP/2 доступен и на сервере, и на клиенте, он включается и используется.
Заключение
Сообщения HTTP играют ключевую роль в использовании HTTP; они имеют простую структуру и хорошо расширяемы. Механизм фреймов в HTTP/2 добавляет ещё один промежуточный уровень между синтаксисом HTTP/1.x и используемым им транспортным протоколом, не проводя фундаментальных изменений: создаётся надстройка над уже зарекомендовавшими себя методами.