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。

Web服务器

Web服务器每天会分发出数十亿的Web页面。这些页面可以告诉你天气情况，装载在线商店的购物车，还能帮你找到许久未联系的高中同学。Web服务器是万维网的骨干。

实际的Web服务器会做些什么

Perl服务器是一个Web服务器的小例子。最先进的商用Web服务器要比它复杂得多，但它们确实执行了几项同样的任务：

(1) 建立连接——接受一个客户端连接，或者如果不希望与这个客户端建立连接，就将其关闭。

(2)接收请求——从网络中读取一条HTTP请求报文。

(3)处理请求——对请求报文进行解释，并采取行动。

(4)访问资源——访问报文中指定的资源。

(5)构建响应——创建带有正确首部的HTTP响应报文。

(6)发送响应——将响应回送给客户端。

(7)记录事务处理过程——将与已完成事务有关的内容记录在一个日志文件中。

接收请求报文

连接上有数据到达时，Web服务器会从网络连接中读取数据，并将请求报文中的内容解析出来。

解析请求报文时，Web服务器会：

• 解析请求行，查找请求方法、指定的资源标识符（URI）以及版本号，各项之间由一个空格分隔，并以一个回车换行（CRLF）序列作为行的结束；
• 读取以CRLF结尾的报文首部；
• 检测到以CRLF结尾的、标识首部结束的空行（如果有的话）；
• 如果有的话（长度由Content-Length首部指定），读取请求主体。

报文的内部表示法

有些Web服务器还会用便于进行报文操作的内部数据结构来存储请求报文。比如，数据结构中可能包含有指向请求报文中各个片段的指针及其长度，这样就可以将这些首部存放在一个快速查询表中，以便快速访问特定首部的具体值了。

连接的输入/输出处理结构

• 高性能的Web服务器能够同时支持数千条连接。这些连接使得服务器可以与世界各地的客户端进行通信，每个客户端都向服务器打开了一条或多条连接。某些连接可能在快速地向Web服务器发送请求，而其他一些连接则可能在慢慢发送，或者不经常发送请求，还有一些可能是空闲的，安静地等待着将来可能出现的动作。
• 因为请求可能会在任意时刻到达，所以Web服务器会不停地观察有无新的Web请求。不同的Web服务器结构会以不同的方式为请求服务。
• 单线程Web服务器：单线程的Web服务器一次只处理一个请求，直到其完成为止。一个事务处理结束之后，才去处理下一条连接。这种结构易于实现，但在处理过程中，所有其他连接都会被忽略。这样会造成严重的性能问题，只适用于低负荷的服务器，以及type-o-serve这样的诊断工具。
• 多进程及多线程Web服务器：多进程和多线程Web服务器用多个进程，或更高效的线程同时对请求进行处理。[插图]可以根据需要创建，或者预先创建一些线程/进程。有些服务器会为每条连接分配一个线程/进程，但当服务器同时要处理成百、上千，甚至数以万计的连接时，需要的进程或线程数量可能会消耗太多的内存或系统资源。因此，很多多线程Web服务器都会对线程/进程的最大数量进行限制。
• 复用I/O的服务器：为了支持大量的连接，很多Web服务器都采用了复用结构。在复用结构中，要同时监视所有连接上的活动。当连接的状态发生变化时（比如，有数据可用，或出现错误时），就对那条连接进行少量的处理；处理结束之后，将连接返回到开放连接列表中，等待下一次状态变化。只有在有事情可做时才会对连接进行处理；在空闲连接上等待的时候并不会绑定线程和进程。
• 复用的多线程Web服务器：有些系统会将多线程和复用功能结合在一起，以利用计算机平台上的多个CPU。多个线程（通常是一个物理处理器）中的每一个都在观察打开的连接（或打开的连接中的一个子集），并对每条连接执行少量的任务。

总结

解析请求报文时，Web服务器会不定期地从网络上接收输入数据。网络连接可能随时都会出现延迟。Web服务器需要从网络中读取数据，将部分报文数据临时存储在内存中，直到收到足以进行解析的数据并理解其意义为止。

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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