Web工作方式:URL和DNS解析 HTTP协议详解

12月 25, 2021 / 程序员

URL(Uniform Resource Locator)是“统一资源定位符”的英文缩写，用于描述一个网络上的资源, 基本格式如下

scheme://host[:port#]/path/.../[?query-string][#anchor]
scheme         指定低层使用的协议(例如：http, https, ftp)
host           HTTP服务器的IP地址或者域名
port#          HTTP服务器的默认端口是80，这种情况下端口号可以省略。如果使用了
               别的端口，必须指明，例如 http://www.cnblogs.com:8080/
path           访问资源的路径
query-string   发送给http服务器的数据
anchor         锚

DNS(Domain Name System)是“域名系统”的英文缩写，是一种组织成域层次结构的计算机和网络服务命名系统，它用于TCP/IP网络，它从事将主机名或域名转换为实际IP地址的工作。

HTTP请求包（浏览器信息）

我们先来看看Request包的结构, Request包分为3部分，第一部分叫Request line（请求行）, 第二部分叫Request header（请求头）,第三部分是body（主体）。header和body之间有个空行，请求包的例子所示:

GET /domains/example/ HTTP/1.1 //请求行: 请求方法 请求URI HTTP协议/协议版本
Host：www.iana.org             //服务端的主机名
User-Agent：Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1) AppleWebKit/537.4 (KHTML, 
            like Gecko) Chrome/22.0.1229.94 Safari/537.4
                        //浏览器信息
Accept：text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;
        q=0.8    //客户端能接收的mine
Accept-Encoding：gzip,deflate,sdch     //是否支持流压缩
Accept-Charset：UTF-8,*;q=0.5      //客户端字符编码集
//空行,用于分割请求头和消息体
//消息体,请求资源参数,例如POST传递的参数

HTTP协议定义了很多与服务器交互的请求方法，最基本的有4种，分别是GET,POST,PUT,DELETE。一个URL地址用于描述一个网络 上的资源，而HTTP中的GET, POST, PUT, DELETE就对应着对这个资源的查，改，增，删4个操作。我们最常见的就是GET和POST了。GET一般用于获取/查询资源信息，而POST一般用于 更新资源信息。

我们看看GET和POST的区别:

  1. 我们可以看到GET请求消息体为空，POST请求带有消息体。
  2. GET提交的数据会放在URL之后，以?分割URL和传输数据，参数之间以&相连，如EditPosts.aspx?name=test1&id=123456。POST方法是把提交的数据放在HTTP包的body中。
  3. GET提交的数据大小有限制（因为浏览器对URL的长度有限制），而POST方法提交的数据没有限制。
  4. GET方式提交数据，会带来安全问题，比如一个登录页面，通过GET方式提交数据时，用户名和密码将出现在URL上，如果页面可以被缓存或者其他人可以访问这台机器，就可以从历史记录获得该用户的账号和密码。

HTTP响应包（服务器信息）

我们再来看看HTTP的response包，他的结构如下：

HTTP/1.1 200 OK                     //状态行
Server: nginx/1.0.8                 //服务器使用的WEB软件名及版本
Date:Date: Tue, 30 Oct 2012 04:14:25 GMT        //发送时间
Content-Type: text/html             //服务器发送信息的类型
Transfer-Encoding: chunked          //表示发送HTTP包是分段发的
Connection: keep-alive              //保持连接状态
Content-Length: 90                  //主体内容长度
//空行 用来分割消息头和主体
<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0 Transitional//EN"... 
                                    //消息体

Response包中的第一行叫做状态行，由HTTP协议版本号， 状态码， 状态消息 三部分组成。

状态码用来告诉HTTP客户端,HTTP服务器是否产生了预期的Response。HTTP/1.1协议中定义了5类状态码， 状态码由三位数字组成，第一个数字定义了响应的类别

  • 1XX 提示信息 – 表示请求已被成功接收，继续处理
  • 2XX 成功 – 表示请求已被成功接收，理解，接受
  • 3XX 重定向 – 要完成请求必须进行更进一步的处理
  • 4XX 客户端错误 – 请求有语法错误或请求无法实现
  • 5XX 服务器端错误 – 服务器未能实现合法的请求

这个就是浏览器的一个功能，第一次请求url，服务器端返回的是html页面，然后浏览器开始渲染HTML：当解析到HTML DOM里面的图片连接，css脚本和js脚本的链接，浏览器就会自动发起一个请求静态资源的HTTP请求，获取相对应的静态资源，然后浏览器就会渲染出 来，最终将所有资源整合、渲染，完整展现在我们面前的屏幕上。

前面小节已经介绍了Web是基于http协议的一个服务，Go语言里面提供了一个完善的net/http包，通过http包可以很方便的就搭建起来一个可以运行的Web服务。同时使用这个包能很简单地对Web的路由，静态文件，模版，cookie等数据进行设置和操作。

http包建立Web服务器

package main

import (
    "fmt"
    "net/http"
    "strings"
    "log"
)

func sayhelloName(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    r.ParseForm()  //解析参数，默认是不会解析的
    fmt.Println(r.Form)  //这些信息是输出到服务器端的打印信息
    fmt.Println("path", r.URL.Path)
    fmt.Println("scheme", r.URL.Scheme)
    fmt.Println(r.Form["url_long"])
    for k, v := range r.Form {
        fmt.Println("key:", k)
        fmt.Println("val:", strings.Join(v, ""))
    }
    fmt.Fprintf(w, "Hello astaxie!") //这个写入到w的是输出到客户端的
}

func main() {
    http.HandleFunc("/", sayhelloName) //设置访问的路由
    err := http.ListenAndServe(":9090", nil) //设置监听的端口
    if err != nil {
        log.Fatal("ListenAndServe: ", err)
    }
}

上面这个代码，我们build之后，然后执行web.exe,这个时候其实已经在9090端口监听http链接请求了。

在浏览器输入http://localhost:9090

可以看到浏览器页面输出了Hello astaxie!

可以换一个地址试试：http://localhost:9090/?url_long=111&url_long=222

看看浏览器输出的是什么，服务器输出的是什么？

我们看到上面的代码，要编写一个Web服务器很简单，只要调用http包的两个函数就可以了。

如果你以前是PHP程序员，那你也许就会问，我们的nginx、apache服务器不需要吗？Go就是不需要这些，因为他直接就监听tcp端口了， 做了nginx做的事情，然后sayhelloName这个其实就是我们写的逻辑函数了，跟php里面的控制层（controller）函数类似。

如果你以前是Python程序员，那么你一定听说过tornado，这个代码和他是不是很像，对，没错，Go就是拥有类似Python这样动态语言的特性，写Web应用很方便。

如果你以前是Ruby程序员，会发现和ROR的/script/server启动有点类似。

我们看到Go通过简单的几行代码就已经运行起来一个Web服务了，而且这个Web服务内部有支持高并发的