今天我们正式来介绍计算机网络协议的第一层--应用层(http协议)。当然，针对https协议博主在下一篇博客再来讲解，毕竟https是针对网络安全工程师来说是比较重要的，博主是后端开发的，所以今天着重介绍http协议。
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再谈OSI七层协议中上三层
还记得博主上一篇博客写的CS模式的网络在线版本计算器吗，本质就是一个应用层网络服务。
认识URL
我们请求的图片，html，css，js，视频，音频，标签，文档等这些都称之为"资源"。在服务器后台，是用Linux做的。
我们也知道，IP + Port唯一的确定一个进程，但是无法唯一的确认一个资源！公网IP地址是唯一确认一台主机的，而我们所谓的网络"资源"，都一定是存在于网络中的一台Linux机器上！Linux或者传统的操作系统，保存资源的方式，都是以文件的方式保存的。单Linux系统，标识一个唯一资源的方式，是通过路径！
接下来，我们来认识一下URL。
所以URL就是我们平常所说的网址，通过URL，那么就可以IP+Linux路径，来确认网络中唯一的一个资源。
urlencode和urldecode
举个栗子：
同时对于解码，我们可以使用网页在线解码工具：
HTTP协议格式
博主画个图来形象展示一下：
思考1：http如何解包，如何封装，如何分用？
思考2：http请求或者响应，是如何被读取的？http请求是如何被发送的？
思考3：如何理解普通用户的上网行为？是为了简单吗？
我们来写个代码来看一下Http的响应格式：
Http.cc
#include "Sock.hpp"
#include<pthread.h>
#include<unistd.h>
using namespace std;
void* HandlerHttpRequest(void* args)
{
//Htttp协议，如果自己写的话，本质是我们根据协议内容，来进行文本分析
int sock = *(int*)args;
delete (int*)args;
pthread_detach(pthread_self());
#define SIZE 1024*10
char buffer[SIZE];
memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
ssize_t s = recv(sock, buffer, sizeof(buffer)-1, 0);
if(s > 0)
{
buffer[s] = 0;
cout << buffer;//查看http的请求格式!
//要构建响应，必须有协议!
string http_response = "http/1.0 200 OK\n"; //协议版本 + 状态码 + 状态码描述
http_response += "Content-Type: text/plain\n"; //text/plain 正文是普通的文本
http_response += "\n"; //传说中的空行
http_response += "hello world, hello cyq!"; //正文
send(sock, http_response.c_str(), http_response.size(), 0);
}
close(sock);
return nullptr;
}
void Usage(string proc)
{
cout << "Usage: " << proc << "port" << endl;
}
// ./Http port
int main(int args, char* argv[])
{
if(args != 2)
{
Usage(argv[0]);
return -1;
}
uint16_t port = atoi(argv[1]);
int listen_sock = Sock::Socket();
Sock::Bind(listen_sock, port);
Sock::Listen(listen_sock);
for(;;)
{
int sock = Sock::Accept(listen_sock);
if(sock > 0)
{
pthread_t tid;
int* parm = new int(sock);
pthread_create(&tid, nullptr, HandlerHttpRequest, (void*)parm);
}
}
return 0;
}Sock.hpp
#pragma once
#include<iostream>
#include<string>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdlib.h>
#include<sys/socket.h>
#include<netinet/in.h>
#include<arpa/inet.h>
using namespace std;
class Sock
{
public:
static int Socket()
{
int sock = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
if(sock < 0)
{
cerr << "socket err" << endl;
exit(2);
}
return sock;
}
static void Bind(int sock, uint16_t port)
{
struct sockaddr_in local;
memset(&local, 0, sizeof(local));
local.sin_family = AF_INET;
local.sin_port = htons(port);
local.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY; //服务端 ip地址
if(bind(sock, (struct sockaddr*)&local, sizeof(local)) < 0)
{
cerr << "bind error" << endl;
exit(3);
}
}
static void Listen(int sock)
{
if(listen(sock, 5) < 0)
{
cerr << "listen error" << endl;
exit(4);
}
}
static int Accept(int sock)
{
struct sockaddr_in peer; //输出型参数
socklen_t len = sizeof(peer);
int fd = accept(sock, (struct sockaddr*)&peer, &len);
if(fd >= 0)
{
return fd;
}
return -1;
}
static void Connect(int sock, string ip, uint16_t port)
{
struct sockaddr_in server;
memset(&server, 0, sizeof(server));
server.sin_family = AF_INET;
server.sin_port = htons(port);
server.sin_addr.s_addr = inet_addr(ip.c_str()); //字符串转整型
if(connect(sock, (struct sockaddr*)&server, sizeof(server)) == 0)
{
cout << "Connect Success" << endl;
}
else
{
cout << "Connect failed" << endl;
exit(5);
}
}
};实验结果：
我们看一下服务端给客户端的响应：
我们来看一下客户端的请求：
HTTP的方法
在Linux终端访问
如图所示：
Http代码验证GET方法
stat函数
在这里我们使用这个系统调用来计算一个文本的大小。
Http.cc
#include "Sock.hpp"
#include<pthread.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fstream>
using namespace std;
#define WWWROOT "./WWWROOT/"
#define HOME_PAGE "index.html"
void* HandlerHttpRequest(void* args)
{
//Htttp协议，如果自己写的话，本质是我们根据协议内容，来进行文本分析
int sock = *(int*)args;
delete (int*)args;
pthread_detach(pthread_self());
#define SIZE 1024*10
char buffer[SIZE];
memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
ssize_t s = recv(sock, buffer, sizeof(buffer)-1, 0);
if(s > 0)
{
buffer[s] = 0; //打印客户端请求
cout << buffer;
string html_file = WWWROOT;
html_file += HOME_PAGE;
struct stat st;
stat(html_file.c_str(), &st); //计算index.html文件大小
//构建响应
//返回的时候，不仅仅是返回正文网页信息，而且还要包括http的请求
string http_response = "http/1.0 200 OK\n";
//正文部分的数据类型
http_response += "Content-Type: text/html; charset=utf8\n";
http_response += "Content-Length: ";
http_response += to_string(st.st_size); //取出结构体中的这个变量
http_response += "\n";
http_response += "\n"; //空行
//接下来才是正文
ifstream in(html_file);
if(!in.is_open())
{
cerr << "open html error!" << endl;
}
else
{
string content;
string line;
while(getline(in, line)) //可以读\n
{
content += line;
}
http_response += content;
in.close();
send(sock, http_response.c_str(), http_response.size(), 0);
}
}
close(sock);
return nullptr;
}
void Usage(string proc)
{
cout << "Usage: " << proc << "port" << endl;
}
// ./Http port
int main(int args, char* argv[])
{
if(args != 2)
{
Usage(argv[0]);
return -1;
}
uint16_t port = atoi(argv[1]);
int listen_sock = Sock::Socket();
Sock::Bind(listen_sock, port);
Sock::Listen(listen_sock);
for(;;)
{
int sock = Sock::Accept(listen_sock);
if(sock > 0)
{
pthread_t tid;
int* parm = new int(sock);
pthread_create(&tid, nullptr, HandlerHttpRequest, (void*)parm);
}
}
return 0;
}Sock.hpp
./WWWROOT/index.html
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
</head>
<body>
<!-- <h3>hello world, hello wmm!</h3> -->
<h2>hello 我是首页!</h2>
<h2>hello 我是表单!</h2>
<!-- /a/b/handler_from该路径并不存在，也不处理-->
<form action="/a/b/handler_from" method="GET">
姓名: <input type="text" name="name"><br/>
密码: <input type="password" name="passwd"><br/>
<!-- value表示按钮上写的什么 -->
<input type="submit" value="登陆">
</form>
</body>
</html>运行结果&&现象：
Http代码验证POST方法
Http.cc
Sock.hpp
./WWWROOT/index.html
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
</head>
<body>
<!-- <h3>hello world, hello wmm!</h3> -->
<h2>hello 我是首页!</h2>
<h2>hello 我是表单!</h2>
<!-- /a/b/handler_from该路径并不存在，也不处理-->
<form action="/a/b/handler_from" method="POST">
姓名: <input type="text" name="name"><br/>
密码: <input type="password" name="passwd"><br/>
<!-- value表示按钮上写的什么 -->
<input type="submit" value="登陆">
</form>
</body>
</html>运行结果&&现象：
GET和POST方法总结
第一批结论：概念问题
第二批结论：区别
第三批结论：如何选择
总之，GET方法既可以获取参数，也可以提交参数。POST方法用来提交参数。
HTTP的状态码
针对上面的状态码，我们着重讲解3XX形式的状态码。
301永久重定向
Location
我们写一段代码来演示一下：
Http.cc
#include "Sock.hpp"
#include<pthread.h>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/stat.h>
#include<fstream>
using namespace std;
#define WWWROOT "./WWWROOT/"
#define HOME_PAGE "index.html"
void* HandlerHttpRequest(void* args)
{
//Htttp协议，如果自己写的话，本质是我们根据协议内容，来进行文本分析
int sock = *(int*)args;
delete (int*)args;
pthread_detach(pthread_self());
#define SIZE 1024*10
char buffer[SIZE];
memset(buffer, 0, sizeof(buffer));
ssize_t s = recv(sock, buffer, sizeof(buffer)-1, 0);
if(s > 0)
{
buffer[s] = 0;
cout << buffer;
string response = "http/1.1 301 Permanently moved\n"; //状态行
response += "Location: https://www.qq.com/\n"; //server告诉浏览器去新的地址
response += "\n";
send(sock, response.c_str(), response.size(), 0);
}
close(sock);
return nullptr;
}
void Usage(string proc)
{
cout << "Usage: " << proc << "port" << endl;
}
// ./Http port
int main(int args, char* argv[])
{
if(args != 2)
{
Usage(argv[0]);
return -1;
}
uint16_t port = atoi(argv[1]);
int listen_sock = Sock::Socket();
Sock::Bind(listen_sock, port);
Sock::Listen(listen_sock);
for(;;)
{
int sock = Sock::Accept(listen_sock);
if(sock > 0)
{
pthread_t tid;
int* parm = new int(sock);
pthread_create(&tid, nullptr, HandlerHttpRequest, (void*)parm);
}
}
return 0;
}其他部分代码是不改变的，原来打开的网页内容时表单内容，现在我们给它重定向到qq官网中去。
演示结果：
302/307临时重定向
对于Http.cc模块，我们只修改部分代码：
HTTP常见的Header
Connect中长链接&&短连接
短链接的过程：
长链接的过程：
cookie && session
cookie
单纯使用cookie带来的问题
所以又引入了session技术，注意，有session并不代表我们不用cookie，实际中，这两个技术是相辅相成的。
session
但是，我们还有cookie文件被泄露的风险啊！！是的！！但是这是无法避免的，就好比这个世界上没有绝对的黑与白一样。网络安全工程师和黑客之间就是在不断地博弈过程中，相互进步。虽然被泄露的风险还存在，但是也有衍生出一些防御方案。
例如：现在的许多网站或者qq、微信登录会自动检测当前IP，如果是异地登录，那么服务端就会清除session中对应的ID文件，并让用户再次认证。随着移动设备--手机的出现，出现了短信认证、新设备登录认证等等。所以，防止cookie文件不被盗取，就尽量不要点击不明链接，因为我们既然自己可以找到自己的cookie文件，那么别人通过恶意脚本程序也是可以找到的，这也是不安全的~
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