上一讲我介绍了HTTP的报文结构,它是由header+body构成,请求头里有请求方法和请求目标,响应头里有状态码和原因短语,今天要说的就是请求头里的请求方法。

标准请求方法

HTTP协议里为什么要有“请求方法”这个东西呢?

这就要从HTTP协议设计时的定位说起了。还记得吗?蒂姆·伯纳斯-李最初设想的是要用HTTP协议构建一个超链接文档系统,使用URI来定位这些文档,也就是资源。那么,该怎么在协议里操作这些资源呢?

很显然,需要有某种“动作的指示”,告诉操作这些资源的方式。所以,就这么出现了“请求方法”。它的实际含义就是客户端发出了一个“动作指令”,要求服务器端对URI定位的资源执行这个动作。

目前HTTP/1.1规定了八种方法,单词都必须是大写的形式,我先简单地列把它们列出来,后面再详细讲解。

  1. GET:获取资源,可以理解为读取或者下载数据;
  2. HEAD:获取资源的元信息;
  3. POST:向资源提交数据,相当于写入或上传数据;
  4. PUT:类似POST;
  5. DELETE:删除资源;
  6. CONNECT:建立特殊的连接隧道;
  7. OPTIONS:列出可对资源实行的方法;
  8. TRACE:追踪请求-响应的传输路径。

看看这些方法,是不是有点像对文件或数据库的“增删改查”操作,只不过这些动作操作的目标不是本地资源,而是远程服务器上的资源,所以只能由客户端“请求”或者“指示”服务器来完成。

既然请求方法是一个“指示”,那么客户端自然就没有决定权,服务器掌控着所有资源,也就有绝对的决策权力。它收到HTTP请求报文后,看到里面的请求方法,可以执行也可以拒绝,或者改变动作的含义,毕竟HTTP是一个“协议”,两边都要“商量着来”。

比如,你发起了一个GET请求,想获取“/orders”这个文件,但这个文件保密级别比较高,不是谁都能看的,服务器就可以有如下的几种响应方式:

  1. 假装这个文件不存在,直接返回一个404 Not found报文;
  2. 稍微友好一点,明确告诉你有这个文件,但不允许访问,返回一个403 Forbidden;
  3. 再宽松一些,返回405 Method Not Allowed,然后用Allow头告诉你可以用HEAD方法获取文件的元信息。

GET/HEAD

虽然HTTP/1.1里规定了八种请求方法,但只有前四个是比较常用的,所以我们先来看一下这四个方法。

GET方法应该是HTTP协议里最知名的请求方法了,也应该是用的最多的,自0.9版出现并一直被保留至今,是名副其实的“元老”。

它的含义是请求从服务器获取资源,这个资源既可以是静态的文本、页面、图片、视频,也可以是由PHP、Java动态生成的页面或者其他格式的数据。

GET方法虽然基本动作比较简单,但搭配URI和其他头字段就能实现对资源更精细的操作。

例如,在URI后使用“#”,就可以在获取页面后直接定位到某个标签所在的位置;使用If-Modified-Since字段就变成了“有条件的请求”,仅当资源被修改时才会执行获取动作;使用Range字段就是“范围请求”,只获取资源的一部分数据。

HEAD方法与GET方法类似,也是请求从服务器获取资源,服务器的处理机制也是一样的,但服务器不会返回请求的实体数据,只会传回响应头,也就是资源的“元信息”。

HEAD方法可以看做是GET方法的一个“简化版”或者“轻量版”。因为它的响应头与GET完全相同,所以可以用在很多并不真正需要资源的场合,避免传输body数据的浪费。

比如,想要检查一个文件是否存在,只要发个HEAD请求就可以了,没有必要用GET把整个文件都取下来。再比如,要检查文件是否有最新版本,同样也应该用HEAD,服务器会在响应头里把文件的修改时间传回来。

你可以在实验环境里试一下这两个方法,运行Telnet,分别向URI“/10-1”发送GET和HEAD请求,观察一下响应头是否一致。

GET /10-1 HTTP/1.1
Host: www.chrono.com


HEAD /10-1 HTTP/1.1
Host: www.chrono.com

POST/PUT

接下来要说的是POSTPUT方法,这两个方法也很像。

GET和HEAD方法是从服务器获取数据,而POST和PUT方法则是相反操作,向URI指定的资源提交数据,数据就放在报文的body里。

POST也是一个经常用到的请求方法,使用频率应该是仅次于GET,应用的场景也非常多,只要向服务器发送数据,用的大多数都是POST。

比如,你上论坛灌水,敲了一堆字后点击“发帖”按钮,浏览器就执行了一次POST请求,把你的文字放进报文的body里,然后拼好POST请求头,通过TCP协议发给服务器。

又比如,你上购物网站,看到了一件心仪的商品,点击“加入购物车”,这时也会有POST请求,浏览器会把商品ID发给服务器,服务器再把ID写入你的购物车相关的数据库记录。

PUT的作用与POST类似,也可以向服务器提交数据,但与POST存在微妙的不同,通常POST表示的是“新建”“create”的含义,而PUT则是“修改”“update”的含义。

在实际应用中,PUT用到的比较少。而且,因为它与POST的语义、功能太过近似,有的服务器甚至就直接禁止使用PUT方法,只用POST方法上传数据。

实验环境的“/10-2”模拟了POST和PUT方法的处理过程,你仍然可以用Telnet发送测试请求,看看运行的效果。注意,在发送请求时,头字段“Content-Length”一定要写对,是空行后body的长度:

POST /10-2 HTTP/1.1
Host: www.chrono.com
Content-Length: 17

POST DATA IS HERE

PUT /10-2 HTTP/1.1
Host: www.chrono.com
Content-Length: 16

PUT DATA IS HERE

其他方法

讲完了GET/HEAD/POST/PUT,还剩下四个标准请求方法,它们属于比较“冷僻”的方法,应用的不是很多。

DELETE方法指示服务器删除资源,因为这个动作危险性太大,所以通常服务器不会执行真正的删除操作,而是对资源做一个删除标记。当然,更多的时候服务器就直接不处理DELETE请求。

CONNECT是一个比较特殊的方法,要求服务器为客户端和另一台远程服务器建立一条特殊的连接隧道,这时Web服务器在中间充当了代理的角色。

OPTIONS方法要求服务器列出可对资源实行的操作方法,在响应头的Allow字段里返回。它的功能很有限,用处也不大,有的服务器(例如Nginx)干脆就没有实现对它的支持。

TRACE方法多用于对HTTP链路的测试或诊断,可以显示出请求-响应的传输路径。它的本意是好的,但存在漏洞,会泄漏网站的信息,所以Web服务器通常也是禁止使用。

扩展方法

虽然HTTP/1.1里规定了八种请求方法,但它并没有限制我们只能用这八种方法,这也体现了HTTP协议良好的扩展性,我们可以任意添加请求动作,只要请求方和响应方都能理解就行。

例如著名的愚人节玩笑RFC2324,它定义了协议HTCPCP,即“超文本咖啡壶控制协议”,为HTTP协议增加了用来煮咖啡的BREW方法,要求添牛奶的WHEN方法。

此外,还有一些得到了实际应用的请求方法(WebDAV),例如MKCOL、COPY、MOVE、LOCK、UNLOCK、PATCH等。如果有合适的场景,你也可以把它们应用到自己的系统里,比如用LOCK方法锁定资源暂时不允许修改,或者使用PATCH方法给资源打个小补丁,部分更新数据。但因为这些方法是非标准的,所以需要为客户端和服务器编写额外的代码才能添加支持。

当然了,你也完全可以根据实际需求,自己发明新的方法,比如“PULL”拉取某些资源到本地,“PURGE”清理某个目录下的所有缓存数据。

安全与幂等

关于请求方法还有两个面试时有可能会问到、比较重要的概念:安全幂等

在HTTP协议里,所谓的“安全”是指请求方法不会“破坏”服务器上的资源,即不会对服务器上的资源造成实质的修改。

按照这个定义,只有GET和HEAD方法是“安全”的,因为它们是“只读”操作,只要服务器不故意曲解请求方法的处理方式,无论GET和HEAD操作多少次,服务器上的数据都是“安全的”。

而POST/PUT/DELETE操作会修改服务器上的资源,增加或删除数据,所以是“不安全”的。

所谓的“幂等”实际上是一个数学用语,被借用到了HTTP协议里,意思是多次执行相同的操作,结果也都是相同的,即多次“幂”后结果“相等”。

很显然,GET和HEAD既是安全的也是幂等的,DELETE可以多次删除同一个资源,效果都是“资源不存在”,所以也是幂等的。

POST和PUT的幂等性质就略费解一点。

按照RFC里的语义,POST是“新增或提交数据”,多次提交数据会创建多个资源,所以不是幂等的;而PUT是“替换或更新数据”,多次更新一个资源,资源还是会第一次更新的状态,所以是幂等的。

我对你的建议是,你可以对比一下SQL来加深理解:把POST理解成INSERT,把PUT理解成UPDATE,这样就很清楚了。多次INSERT会添加多条记录,而多次UPDATE只操作一条记录,而且效果相同。

小结

今天我们学习了HTTP报文里请求方法相关的知识,简单小结一下。

  1. 请求方法是客户端发出的、要求服务器执行的、对资源的一种操作;
  2. 请求方法是对服务器的“指示”,真正应如何处理由服务器来决定;
  3. 最常用的请求方法是GET和POST,分别是获取数据和发送数据;
  4. HEAD方法是轻量级的GET,用来获取资源的元信息;
  5. PUT基本上是POST的同义词,多用于更新数据;
  6. “安全”与“幂等”是描述请求方法的两个重要属性,具有理论指导意义,可以帮助我们设计系统。

课下作业

  1. 你能把GET/POST等请求方法对应到数据库的“增删改查”操作吗?请求头应该如何设计呢?
  2. 你觉得TRACE/OPTIONS/CONNECT方法能够用GET或POST间接实现吗?

欢迎你把自己的答案写在留言区,与我和其他同学一起讨论。如果你觉得有所收获,欢迎你把文章分享给你的朋友。

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