Общие сведения
HyperText Transfer Protocol
Все данные в рамках Web-технологии передаются по протоколу HTTР. Исключение составляет обмен с использованием программирования на Java или обмен из Plugin-приложений. Учитывая реальный объем трафика, который передается в рамках Web-обмена по HTTP, мы будем рассматривать только этот протокол. При этом мы остановимся на таких вопросах, как:
- общая структура сообщений;
- методы доступа;
- оптимизация обменов.
Общая структура сообщений
HTTP — это протокол прикладного уровня. Он ориентирован на модель обмена "клиент-сервер". Клиент и сервер обмениваются фрагментами данных, которые называются HTTP-сообщениями. Сообщения, отправляемые клиентом серверу, называют запросами, а сообщения, отправляемые сервером клиенту — откликами. Сообщение может состоять из двух частей: заголовка и тела. Тело от заголовка отделяется пустой строкой.
Заголовок содержит служебную информацию, необходимую для обработки тела сообщения или управления обменом. Заголовок состоит из директив заголовка, которые обычно записываются каждая на новой строке.
Тело сообщения не является обязательным, в отличие от заголовка сообщения. Оно может содержать текст, графику, аудио- или видеоинформацию.
Ниже приведен HTTP-запрос:
GET / HTTP/1.0 Accept: image/jpeg пустая строка
И отклик:
HTTP/1.0 200 OK Date: Fri, 24 Jul 1998 21:30:51 GMT Server: Apache/1.2.5 Content-type: text/html Content-length: 21345 пустая строка <HTML> ... </HTML>
Текст "пустая строка" — это просто обозначение наличия пустой строки, которая отделяет заголовок HTTP-сообщения от его тела.
Сервер, принимая запрос от клиента, часть информации заголовка HTTP-запроса преобразует в переменные окружения, которые доступны для анализа CGI-скриптом. Если запрос имеет тело, то оно становится доступным скрипту через поток стандартного ввода.
Методы доступа
Самой главной директивой HTTP-запроса является метод доступа. Он указывается первым словом в первой строке запроса. В нашем примере это GET. Различают четыре основных метода доступа:
- GET;
- HEAD;
- POST;
- PUT.
Кроме этих четырех методов существует еще около пяти дополнительных методов доступа, но они используются редко.
Метод GET
Метод GET применяется клиентом при запросе к серверу по умолчанию. В этом случае клиент сообщает адрес ресурса (URL), который он хочет получить, версию протокола HTTP, поддерживаемые им MIME-типы документов, версию и название клиентского программного обеспечения. Все эти параметры указываются в заголовке HTTP-запроса. Тело в запросе не передается.
В ответ сервер сообщает версию HTTP-протокола, код возврата, тип содержания тела сообщения, размер тела сообщения и ряд других необязательных директив HTTP-заголовка. Сам ресурс, обычно HTML-страница, передается в теле отклика.
Метод HEAD
Метод HEAD используется для уменьшения обменов при работе по протоколу HTTP. Он аналогичен методу GET за исключением того, что в отклике тело сообщения не передается. Данный метод используется для проверки времени последней модификации ресурса и срока годности кэшированных ресурсов, а также при использовании программ сканирования ресурсов World Wide Web. Одним словом, метод HEAD предназначен для уменьшения объема передаваемой по сети информации в рамках HTTP-обмена.
Метод POST
Метод POST — это альтернатива методу GET. При обмене данными по методу POST в запросе клиента присутствует тело HTTP-сообщения. Это тело может формироваться из данных, которые вводятся в HTML-форме, или из присоединенного внешнего файла. В отклике, как правило, присутствует и заголовок, и тело HTTP-сообщения. Чтобы инициировать обмен по методу POST, в атрибуте METHOD контейнера FORM следует указать значение " post ".
Метод PUT
Метод PUT используется для публикации HTML-страниц в каталоге HTTP-сервера. При передаче данных от клиента к серверу в сообщении присутствует и заголовок сообщения, в котором указан URL данного ресурса, и тело — содержание размещаемого ресурса.
В отклике тело ресурса обычно не передается, а в заголовке сообщения указывается код возврата, который определяет успешное или неуспешное размещение ресурса.
Оптимизация обменов
Протокол HTTP изначально не был ориентирован на постоянное соединение. Это означает, что как только сервер принял запрос от клиента и ответил на него, соединение между клиентом и сервером разрывается. Для нового обмена данными нужно устанавливать новое соединение. Такой подход имеет как достоинства, так и недостатки.
К достоинствам относится возможность одновременного обслуживания большого количества коротких запросов. Даже на популярных серверах число открытых соединений может не превышать сотни при обслуживании порядка миллиона запросов в сутки. При этом один клиент может открыть до 40 соединений одновременно, и с точки зрения сервера все они равноправны. При высокоскоростных линиях связи это позволяет добиться малого времени отклика на запрос клиента для всей страницы (текст, графика и т.п.).
К недостаткам такой схемы обмена относятся: необходимость каждый раз устанавливать соединение и невозможность поддерживать сессию работы с информационным ресурсом. При инициализации соединения по транспортному протоколу TCP и разрыве этого соединения требуется передать довольно большой объем служебной информации. Отсутствие поддержки сессий в HTTP затрудняет работу с такими ресурсами как базы данных или ресурсы, требующие аутентификации.
Для оптимизации числа открытых TCP-соединений в HTTP-протоколе версий 1.0 и 1.1 предусмотрен режим keep-alive. В этом режиме соединение инициализируется только один раз, и по нему последовательно можно реализовать несколько HTTP-обменов.
Для обеспечения поддержки сессий к директивам HTTP-заголовка были добавлены "печенюшки" (cookies). Они позволяют сымитировать поддержку соединения при работе по протоколу HTTP.
Виды интерфейса пользователя в Web-технологии
Страницы World Wide Web по функциональному назначению можно разделить на несколько типов: информационные страницы, навигационные страницы, страницы обмена данными. Во многих случаях эти функции можно объединить в одной странице.
Информационные страницы — это последовательное изложение информации с возможностью гипертекстовых контекстных переходов. Пользователь просматривает их последовательно. Гипертекстовые ссылки обычно применяют для создания сносок, примечаний или отсылок к спискам литературы и других ассоциативных материалов. Типичными примерами таких страниц являются подсказки, руководства, описания компаний, исторические справки и т.п.
Навигационные страницы — это совокупность гипертекстовых ссылок, которая позволяет ориентироваться в материалах Web-узла. Типичный пример такой страницы — Home page (домашняя страница). Как правило, на ней нет пространных текстовых описаний и иллюстраций, она состоит из совокупности различных меню. Эти меню можно реализовать через списки, таблицы ссылок или imagemap.
Страницы обмена данными позволяют передать на сервер некоторый объем информации, отличный от стандартного адреса (URL) ресурса. При просмотре и навигации пользователь просто выбирает гипертекстовые ссылки, по которым загружаются новые страницы. При обмене данными на сервер передается не только адрес ресурса, но и дополнительная информация, которую вводит пользователь.
В зависимости от функционального назначения страниц изменяется вид интерфейса ресурса, с которым пользователь имеет дело. В первых двух случаях достаточно манипулятором "мышь" выбрать гипертекстовую ссылку, как тут же загрузится новая страница. В случае страниц обмена данными следует заполнить поля HTML-форм и отправить данные на сервер.
При этом формы обеспечивают практически все необходимые виды полей ввода и меню. Единственное, чего не позволяют реализовать HTML-формы, так это вложенные меню. Формы можно применять не только при обмене данными. Достаточно развитые механизмы обработки форм присутствуют в JavaScript.