第 2 章：HTTP 协议基础

课程目标

理解 HTTP 协议的工作原理与请求-响应模型
掌握请求方法、请求头、URL 结构的含义
理解 HTTP 状态码的分类与使用场景
理解 REST API 的设计规范
使用 Node.js 原生 http 模块实现路由分发与权限控制
学会使用 curl 和 REST Client 测试 API 接口
使用 nodemon 实现保存即重启的开发体验

一、HTTP 协议概述

什么是 HTTP

HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）定义了浏览器（客户端）与 Web 服务器之间如何请求和传输数据。

基于文本的协议，数据以纯文本格式传输
采用**请求（Request）/ 响应（Response）**模型
默认端口：80（HTTP），443（HTTPS）

客户端-服务器模型

用户输入网址
     ↓
浏览器发起 HTTP 请求  →  服务器接收请求、处理数据
                      ←  服务器返回 HTTP 响应
     ↓
浏览器渲染响应内容

无状态协议

HTTP 是无状态的：每次请求之间没有上下文关联，服务器不会自动记住客户端的状态。

例如，先访问 /login 登录成功，再访问 /profile，服务器默认并不知道你已经登录过。解决方案：Cookie、Session、Token（后续章节介绍）。

HTTP 版本演进

版本	发布年份	主要特点
HTTP/1.0	1996	引入头部字段，但每次请求都重新建立连接
HTTP/1.1	1997	长连接（Keep-Alive）、多种请求方法，目前最广泛使用
HTTP/2	2015	二进制帧格式、多路复用、头部压缩
HTTP/3	2022+	基于 UDP（QUIC），连接更快，适合移动网络

二、HTTP 请求（Request）

请求方法（`req.method`）

方法	说明
`GET`	获取资源（如网页、图片）
`POST`	提交数据（如表单、JSON）
`PUT`	替换整个资源
`PATCH`	部分更新资源
`DELETE`	删除资源

请求头（`req.headers`）

请求头提供额外的上下文信息，例如：

请求头	含义
`Content-Type`	请求体的数据类型（如 `application/json`）
`Accept`	客户端期望的响应类型
`User-Agent`	客户端软件标识（浏览器信息）
`Authorization`	授权令牌（如 `Bearer <token>`）
`Cookie`	发送给服务器的 Cookie 内容

请求 URL（`req.url`）

http://example.com:80/api/users?name=jack&age=18
                      │          └────────────── 查询参数（query string）
                      └───────────────────────── 路径（pathname）

三、HTTP 响应（Response）

服务器向客户端返回的完整响应由状态码、响应头、响应体三部分组成。

res.statusCode = 200;                              // 状态码
res.setHeader("Content-Type", "text/html");        // 响应头
res.write("<h1>Hello</h1>");                       // 响应体
res.end();                                         // 发送响应

常用状态码

分类	状态码	含义
2xx 成功	200	OK，请求成功
	201	Created，资源已创建
	204	No Content，无响应体
3xx 重定向	301	永久重定向
	302	临时重定向
	304	资源未修改（缓存命中）
4xx 客户端错误	400	Bad Request，参数错误
	401	Unauthorized，未认证
	403	Forbidden，禁止访问
	404	Not Found，资源不存在
	405	Method Not Allowed，方法不允许
5xx 服务端错误	500	Internal Server Error
	502	Bad Gateway
	503	Service Unavailable

四、nodemon

每次修改代码后都要手动重启服务器（Ctrl+C → node 重新启动），开发时很繁琐。nodemon 会监听文件变化并自动重启，不需要手动干预。

# 全局安装（只需执行一次）
sudo npm install -g nodemon

# 验证安装
nodemon --version

使用方式与 node 完全相同，把 node 换成 nodemon 即可：

# 之前
node codes/server_01.js

# 使用 nodemon（文件修改保存后自动重启）
nodemon server_01.js

五、代码演示

所有演示代码在 codes/ 目录下，先进入该目录再启动：

cd codes
nodemon server_01.js

server_01：最基础的 HTTP 服务器

演示 HTTP 服务器的创建、状态码设置、响应头与响应体的写入。

import http from "http";

const port = 3000;

const server = http.createServer((req, res) => {
    res.statusCode = 200;
    res.setHeader("Content-Type", "text/html; charset=utf-8");
    res.write("<h1>Hello, World!</h1>");
    res.end();
});

server.listen(port, () => {
    console.log(`服务器运行在端口:${port}`);
});

启动后访问 http://localhost:3000，观察浏览器输出。修改代码保存后 nodemon 会自动重启，无需手动操作。

server_02：观察请求头与请求方法

在终端中观察每次请求的 req.headers 和 req.method。

const server = http.createServer((req, res) => {
    console.log("req.headers:", req.headers);
    console.log("req.method:", req.method);

    res.statusCode = 200;
    res.setHeader("Content-Type", "text/html; charset=utf-8");
    res.write("<h1>Hello, World!</h1>");
    res.end();
});

启动服务器后，用浏览器或 curl 发送请求，在终端中观察打印出的请求信息。

server_03：解析请求 URL

使用 url.parse() 拆解请求路径与查询参数。

import url from "url";

const server = http.createServer((req, res) => {
    const parsedUrl = url.parse(req.url, true);  // true 表示将 query 解析为对象
    console.log("pathname:", parsedUrl.pathname);
    console.log("query:", parsedUrl.query);

    res.statusCode = 200;
    res.setHeader("Content-Type", "text/html; charset=utf-8");
    res.write("<h1>Hello, World!</h1>");
    res.end();
});

访问 http://localhost:3000/?id=1&name=zhangsan，在终端观察 parsedUrl 的输出。

server_04：不同的 Content-Type

通过修改 Content-Type 响应头，控制客户端对响应体的解析方式。

// 切换注释来对比三种效果：
// res.setHeader('Content-Type', 'text/plain');     // 纯文本
// res.setHeader('Content-Type', 'text/html');      // HTML
res.setHeader("Content-Type", "application/json");  // JSON

完整代码见 codes/server_04.js，修改 Content-Type 后保存，nodemon 自动重启，刷新浏览器即可观察差异。

server_05：完整路由分发（重点）

综合运用前四个知识点，实现带路由分发、查询参数解析、权限验证的完整服务器。

路由说明：

路由	方法	说明
`/`	GET	首页，返回导航链接列表
`/test`	GET / POST	GET 返回成功，POST 返回成功，其他返回 405
`/users`	ANY	返回所有用户的 HTML 列表
`/user?id=1`	ANY	按 id 查询用户，无 id 返回 400，未找到返回 404
`/api/users`	ANY	返回所有用户的 JSON
`/api/user?id=1`	ANY	按 id 查询用户的 JSON，错误时返回对应 JSON 错误信息
`/admin`	ANY	需携带 `Authorization: Bearer Cisco123` 请求头或 `?password=Cisco123` 查询参数才能访问，否则返回 403
其他路径	ANY	返回 404

完整代码见 codes/server_05.js。

六、REST API 设计规范

什么是 REST API

REST（Representational State Transfer）是一种基于资源的 Web 架构风格：

每一个资源对应一个唯一的 URL
通过标准 HTTP 方法（GET、POST、PUT、PATCH、DELETE）表达操作意图

方法	作用
`GET`	读取资源
`POST`	创建资源
`PUT`	替换整个资源
`PATCH`	部分更新资源
`DELETE`	删除资源

RESTful 路由规范

资源路径使用名词复数，不使用动词：

动作	路径	方法
获取所有用户	`/api/users`	GET
获取单个用户	`/api/users/:id`	GET
创建新用户	`/api/users`	POST
更新用户信息	`/api/users/:id`	PUT / PATCH
删除用户	`/api/users/:id`	DELETE

七、测试工具

curl

curl 是命令行 HTTP 客户端，可直接向服务器发送各类请求。

# GET 请求
curl http://localhost:3000/

# GET 带查询参数
curl "http://localhost:3000/api/user?id=1"

# GET 携带认证头
curl -H "Authorization: Bearer Cisco123" http://localhost:3000/admin

# POST 发送 JSON
curl -X POST http://localhost:3000/api/users \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"name": "jack", "age": 18}'

# POST 发送表单数据
curl -X POST http://localhost:3000/api/users \
  -H "Content-Type: application/x-www-form-urlencoded" \
  -d "name=jack&age=18"

# PUT 请求
curl -X PUT http://localhost:3000/api/users/1 \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"name": "jack updated", "age": 20}'

# DELETE 请求
curl -X DELETE http://localhost:3000/api/users/1

# -v 显示完整请求头和响应头
curl -v http://localhost:3000/

常用参数说明：

-X：指定请求方法
-H：设置请求头
-d：设置请求体
-v：显示详细的请求与响应信息

REST Client（VSCode 插件）

在 VSCode 中安装 REST Client 插件后，可以直接在 .http 文件中编写并发送请求，无需切换到终端。

测试用例见 codes/rest_client.http，用 ### 分隔每个请求，点击请求上方的 Send Request 即可发送。

课后练习

练习一

用 Node.js 的 http 模块创建一个运行在 5000 端口的 HTTP 服务器：

GET /：返回 200，HTML 显示绿色 <h1>Hello NodeJS!</h1>；其他方法返回 403，HTML 显示红色 <h1>403 Forbidden!</h1>
GET /secret：
- 直接访问返回 403，HTML 显示 <h1>require token!</h1>
- 携带请求头 Authorization: Bearer Cisco123 时返回 200，HTML 显示 <h1>I like JavaScript - Authorization!</h1>
- 查询参数包含 token=Cisco123 时返回 200，HTML 显示 <h1>I like JavaScript - Query!</h1>
其余路由：返回 404，HTML 显示 The path: <当前pathname> not found!

练习二

在练习一的基础上增加以下内容（定义一个 users 数组存储用户信息）：

const users = [
    { id: 1, name: "jack", age: 18 },
    { id: 2, name: "tom", age: 19 },
    { id: 3, name: "jerry", age: 20 },
];

ANY /api/users：返回 200，JSON 格式为 { total: <数组长度>, data: <用户数组> }
ANY /user：必须携带 ?id= 查询参数，否则返回 400（HTML）；按 id 查找，未找到返回 404（HTML），找到返回 200（HTML 显示姓名和年龄）
ANY /api/secret：
- 直接访问返回 403，JSON：{ success: false, message: "require token!" }
- 携带 Authorization: Bearer Cisco123 返回 200，JSON：{ success: true, message: "You got my secret: I like JavaScript!" }

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第 2 章：HTTP 协议基础

课程目标

一、HTTP 协议概述

什么是 HTTP

客户端-服务器模型

无状态协议

HTTP 版本演进

二、HTTP 请求（Request）

请求方法（`req.method`）

请求头（`req.headers`）

请求 URL（`req.url`）

三、HTTP 响应（Response）

常用状态码

四、nodemon

五、代码演示

server_01：最基础的 HTTP 服务器

server_02：观察请求头与请求方法

server_03：解析请求 URL

server_04：不同的 Content-Type

server_05：完整路由分发（重点）

六、REST API 设计规范

什么是 REST API

RESTful 路由规范

七、测试工具

curl

REST Client（VSCode 插件）

课后练习

练习一

练习二

FilesExpand file tree

README.md

Latest commit

History

README.md

File metadata and controls

第 2 章：HTTP 协议基础

课程目标

一、HTTP 协议概述

什么是 HTTP

客户端-服务器模型

无状态协议

HTTP 版本演进

二、HTTP 请求（Request）

请求方法（req.method）

请求头（req.headers）

请求 URL（req.url）

三、HTTP 响应（Response）

常用状态码

四、nodemon

五、代码演示

server_01：最基础的 HTTP 服务器

server_02：观察请求头与请求方法

server_03：解析请求 URL

server_04：不同的 Content-Type

server_05：完整路由分发（重点）

六、REST API 设计规范

什么是 REST API

RESTful 路由规范

七、测试工具

curl

REST Client（VSCode 插件）

课后练习

练习一

练习二

请求方法（`req.method`）

请求头（`req.headers`）

请求 URL（`req.url`）