引言

HTTP（Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议[插图]）是在万维网上进行通信时所使用的协议方案。HTTP有很多应用，但最著名的是用于Web浏览器和Web服务器之间的双工通信。

《HTTP权威指南》一书将HTTP中一些互相关联且常被误解的规则梳理清楚，并编写了一系列基于各种主题的章节介绍HTTP各方面的特性。纵观全书，对HTTP“为什么”这样做进行了详细的解释，而不仅仅停留在它是“怎么做”的。此外，这本书还介绍了很多HTTP应用程序正常工作所必需且重要的非HTTP技术。

这本书主要包括以下内容：

• 第一部分描述了Web的基础构件与HTTP的核心技术
• 第二部分重点介绍了Web系统的结构构造块：HTTP服务器、代理、缓存、网关以及机器人应用程序。
• 第三部分提供了一套用于追踪身份、增强安全性以及控制内容访问的技术和技巧。
• 第四部分涵盖HTTP报文主体和Web标准，前者包含实际内容，后者描述并处理主体内容。
• 第五部分介绍了发布和传播Web内容的技巧。
• 第六部分是一些很有用的参考附录，以及相关技术的教程。

连接管理

HTTP规范对HTTP报文解释得很清楚，但对HTTP连接介绍的并不多，HTTP连接是HTTP报文传输的关键通道。编写HTTP应用程序的程序员需要理解HTTP连接的来龙去脉以及如何使用这些连接。

TCP连接

TCP的可靠数据管道

HTTP连接实际上就是TCP连接及其使用规则。TCP连接是因特网上的可靠连接。要想正确、快速地发送数据，就需要了解TCP的一些基本知识。

TCP为HTTP提供了一条可靠的比特传输管道。从TCP连接一端填入的字节会从另一端以原有的顺序、正确地传送出来。

TCP流是分段的、由IP分组传送

TCP的数据是通过名为IP分组（或IP数据报）的小数据块来发送的。这样的话，如图4-3a所示，HTTP就是“HTTP over TCP over IP”这个“协议栈”中的最顶层了。其安全版本HTTPS就是在HTTP和TCP之间插入了一个（称为TLS或SSL的）密码加密层。

HTTP要传送一条报文时，会以流的形式将报文数据的内容通过一条打开的TCP连接按序传输。TCP收到数据流之后，会将数据流砍成被称作段的小数据块，并将段封装在IP分组中，通过因特网进行传输。所有这些工作都是由TCP/IP软件来处理的，HTTP程序员什么都看不到。

每个TCP段都是由IP分组承载，从一个IP地址发送到另一个IP地址的。每个IP分组中都包括：

• 一个IP分组首部（通常为20字节）；
• 一个TCP段首部（通常为20字节）；
• 一个TCP数据块（0个或多个字节）。

IP首部包含了源和目的IP地址、长度和其他一些标记。TCP段的首部包含了TCP端口号、TCP控制标记，以及用于数据排序和完整性检查的一些数字值。

保持TCP连接持续不断地运行

在任意时刻计算机都可以有几条TCP连接处于打开状态。TCP是通过端口号来保持所有这些连接持续不断地运行。

端口号和雇员使用的电话分机号很类似。就像公司的总机号码能将你接到前台，而分机号可以将你接到正确的雇员位置一样，IP地址可以将你连接到正确的计算机，而端口号则可以将你连接到正确的应用程序上去。TCP连接是通过4个值来识别的：

<源IP地址、源端口号、目的IP地址、目的端口号>

这4个值一起唯一地定义了一条连接。两条不同的TCP连接不能拥有4个完全相同的地址组件值（但不同连接的部分组件可以拥有相同的值）。

用TCP套接字编程

操作系统提供了一些操纵其TCP连接的工具。为了更具体地说明问题，我们来看一个TCP编程接口。这个套接字API向HTTP程序员隐藏了TCP和IP的所有细节。套接字API最初是为Unix操作系统开发的，但现在几乎所有的操作系统和语言中都有其变体存在。

套接字API允许用户创建TCP的端点数据结构，将这些端点与远程服务器的TCP端点进行连接，并对数据流进行读写。TCP API隐藏了所有底层网络协议的握手细节，以及TCP数据流与IP分组之间的分段和重装细节。

我们从Web服务器等待连接开始。客户端根据URL判定出IP地址和端口号，并建立一条到服务器的TCP连接。建立连接可能要花费一些时间，时间长短取决于服务器距离的远近、服务器的负载情况，以及因特网的拥挤程度。

一旦建立了连接，客户端就会发送HTTP请求，服务器则会读取请求。一旦服务器获取了整条请求报文，就会对请求进行处理，执行所请求的动作，并将数据写回客户端。客户端读取数据，并对响应数据进行处理。

总结

世界上几乎所有的HTTP通信都是由TCP/IP承载的，TCP/IP是全球计算机及网络设备都在使用的一种常用的分组交换网络分层协议集。客户端应用程序可以打开一条TCP/IP连接，连接到可能运行在世界任何地方的服务器应用程序。一旦连接建立起来了，在客户端和服务器的计算机之间交换的报文就永远不会丢失、受损或失序。

作者介绍
非职业「传道授业解惑」的开发者叶一一。
《趣学前端》、《CSS畅想》等系列作者。华夏美食、国漫、古风重度爱好者，刑侦、无限流小说初级玩家。
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