11 HTTP与RESTful
最后更新于：2022-04-01 02:50:06
# HTTP与RESTful
## 11.1 你所没有深入的HTTP
Internet有两个核心协议: IP和TCP，这样讲述起来似乎会很漫长。
基本概念
> 超文本传输协议 (HTTP-Hypertext transfer protocol) 是一种详细规定了浏览器和万维网服务器之间互相通信的规则，通过因特网传送万维网文档的数据传送协议。
* HTTP是用于客户端与服务端之间的通信。
* 传输层的TCP是基于网络层的IP协议的,而应用层的HTTP协议又是基于传输层的TCP协议的。
`注意`: HTTP协议只规定了客户端与服务端的通信规则，而没有规定其通讯协议，只是现在的大部分实现都是将TCP作为通讯协议。
### 11.1.1 打开网页时发生了什么
简单地来说，当我们在浏览器上输入URL的敲下回车的时候。
* 浏览器需要查找域名[^domain](http://www.ituring.com.cn/tupubarticle/%E5%BD%A2%E5%A6%82http://www.phodal.com)的IP，从不同的缓存直至DNS服务器。
* 浏览器会给web服务器发送一个HTTP请求
* 服务器“处理”请求
* 服务器发回一个HTML响应
* 浏览器渲染HTML到页面。
在[StackOverflow](http://stackoverflow.com/questions/2092527/what-happens-when-you-type-in-a-url-in-browser)上有一个这样的回答会比较详细。
* browser checks cache; if requested object is in cache and is fresh, skip to #9
* browser asks OS for server's IP address
* OS makes a DNS lookup and replies the IP address to the browser
* browser opens a TCP connection to server (this step is much more complex with HTTPS)
* browser sends the HTTP request through TCP connection
* browser receives HTTP response and may close the TCP connection, or reuse it for another request
* browser checks if the response is a redirect (3xx result status codes), authorization request (401), error (4xx and 5xx), etc.; these are handled differently from normal responses (2xx)
* if cacheable, response is stored in cache
* browser decodes response (e.g. if it's gzipped)
* browser determines what to do with response (e.g. is it a HTML page, is it an image, is it a sound clip?)
* browser renders response, or offers a download dialog for unrecognized types
忽略一些细节便剩下了
1. 从浏览器输入URL
2. 浏览器找到服务器，服务器返回HTML文档
3. 从对应的服务器下载资源
说说第一步，开始时我们输入的是URI(统一资源标识符,Uniform Resource Identifier)，它还有另外一个名字叫统一资源定位器(URL[^URL],Uniform Resource Locator)。
### 11.1.2 URL组成
网址算是URL的一个俗称，让我们来看看一个URL的组成，以HTTP版IOT中的URL为例。
`http://b.phodal.com/athome/1`
开始之前，我们需要标出URL的80端口以及json文件的全称，那么上面的网址就会变成
`http://b.phodal.com:80/athome/1.json`
那么对于这个URL的就有下面几部分组成
* `http://` http说的是这个URL用的是HTTP协议，至于`//`是一个分隔符，用法和C语言中的`;`一样。这样的协议还可以是coap,https,ftp等等。
* `b` 是子域名，一个域名在**允许**的情况下可以有不限数量的子域名。
* `phodal.com` 代表了一个URL是phodal.com下面的域名
* `80` 80是指80端口，默认的都是80，对于一个不是80端口的URL应该是这样的`http://iot-coap.phodal.com:8896/`
* `athome` 指的是虚拟目录部分，或者文件路径
* `1.json`看上去就是一个文件名，然而也代表着这是一个资源。
对就一个稍微复杂点的例子就是
`http://designiot.phodal.com/#你所没有深入的http`
这里的`#`后面是锚部分，如果你打开这个URL就会发现会直接跳转到相应的锚部分，对就于下面这样的一个例子来说
`http://www.phodal.com/search/?q=iot&type=blog`
`?`后面的`q=iot&type=blog`的部分是参数部分，通常用于查询或者、搜索。
## 11.2 一次HTTP GET请求
当我们打开最小物联网系统的一个页面时，如[http://b.phodal.com/athome/1.json](http://b.phodal.com/athome/1.json)
我们在浏览器上看到的结果是
~~~
[
{
"id": 1,
"temperature": 19,
"sensors1": 31,
"sensors2": 7.5,
"led1": 0
}
]
~~~
只是我们看到的是结果，忽略了这其中的过程，于是我们用curl[^curl](http://www.ituring.com.cn/tupubarticle/curl%E6%98%AF%E5%88%A9%E7%94%A8URL%E8%AF%AD%E6%B3%95%E5%9C%A8%E5%91%BD%E4%BB%A4%E8%A1%8C%E6%96%B9%E5%BC%8F%E4%B8%8B%E5%B7%A5%E4%BD%9C%E7%9A%84%E5%BC%80%E6%BA%90%E6%96%87%E4%BB%B6%E4%BC%A0%E8%BE%93%E5%B7%A5%E5%85%B7%E3%80%82)命令来看看详细的情况。
~~~
curl -I -s http://b.phodal.com/athome/1.json
~~~
出于某种原因考虑，删去了其中一些元素，剩下下面这些。
~~~
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: application/json
Date: Fri, 05 Sep 2014 15:05:49 GMT
[{"id":1,"temperature":19,"sensors1":31,"sensors2":7.5,"led1":0}]
~~~
我们用curl命令向服务器发起了GET请求，服务器返回了上面的结果。
### 11.2.1 HTTP响应
一个HTTP响应由三部分组成
* 状态行(状态码)
* 消息报头(响应报头)
* 响应正文(消息体)
#### 11.2.1.1 HTTP响应 状态码
在上面的结果中，状态行是
~~~
HTTP/1.1 200 OK
~~~
返回的状态码是200，OK是状态码的原因短语。
如果是一个跳转的页面，它就可能是下面的结果:
~~~
HTTP/1.0 301 MOVED PERMANENTLY
Date: Mon, 08 Sep 2014 12:04:01 GMT
Content-Type: text/html; charset=utf-8
~~~
HTTP Status有五种状态，而这五种状态又有所细分，提一下这五种状态，详细可参见[http://zh.wikipedia.org/wiki/HTTP%E7%8A%B6%E6%80%81%E7%A0%81](http://zh.wikipedia.org/wiki/HTTP%E7%8A%B6%E6%80%81%E7%A0%81)
* 1xx消息
* 2xx成功
* 3xx重定向
* 4xx客户端错误
* 5xx服务器错误
如
* 200 ok - 成功返回状态，对应，GET,PUT,PATCH,DELETE.
* 201 created - 成功创建。
* 304 not modified - HTTP缓存有效。
* 400 bad request - 请求格式错误。
* 401 unauthorized - 未授权。
* 403 forbidden - 鉴权成功，但是该用户没有权限。
* 404 not found - 请求的资源不存在
* 405 method not allowed - 该http方法不被允许。
* 410 gone - 这个url对应的资源现在不可用。
* 415 unsupported media type - 请求类型错误。
* 422 unprocessable entity - 校验错误时用。
* 429 too many request - 请求过多。
#### 11.2.1.2 HTTP响应 响应报头
在这次响应中，返回了两个报头，即
~~~
Content-Type: application/json
Date: Fri, 05 Sep 2014 15:05:49 GMT
~~~
Content-Type和Date，在这里的Context-Type是application/json，而通常情况下我们打开一个网站时，他的Content-Type应该是text/html。
~~~
Content-Type: text/html;
~~~
Content-Type是最重要的报头。
#### 11.2.1.3 HTTP响应 响应正文
正文才是我们真正想要的内容，上面的都是写给浏览器看的，一般的人不会去关注这些。
~~~
HTTP/1.1 200 OK
Server: phodal.com/0.17.5
Content-Type: application/json
[{"id":1,"temperature":19,"sensors1":31,"sensors2":7.5,"led1":0}]
~~~
通常这是以某种格式写的，在这里是以JSON写的，而对于一个网站的时候则是HTML，如:
~~~
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Document</title>
</head>
<body>
</body>
</html>
~~~
那么这次GET请求返回的就是:
~~~
HTTP/1.0 200 OK
Date: Mon, 08 Sep 2014 12:04:01 GMT
Content-Type: text/html; charset=utf-8
<html>
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Document</title>
</head>
<body>
[{"id":1,"temperature":19,"sensors1":31,"sensors2":7.5,"led1":0}]
</body>
</html>
~~~
虽然与第一次请求的结果在游览器上看似乎是一样的(ps:可能有微小的差异)，然而其本质是不同的。
推荐及参考书目：
* 《Web性能权威指南》
* 《图解HTTP》
* 《RESTful Web Services Cookbook》
* 《RESTful Web APIs》
[^URL]: URL 是 URI 的子集