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# 12 | 响应状态码该怎么用？
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前两讲中，我们学习了HTTP报文里请求行的组成部分，包括请求方法和URI。有了请求行，加上后面的头字段就形成了请求头，可以通过TCP/IP协议发送给服务器。
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服务器收到请求报文，解析后需要进行处理，具体的业务逻辑多种多样，但最后必定是拼出一个响应报文发回客户端。
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响应报文由响应头加响应体数据组成，响应头又由状态行和头字段构成。
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我们先来复习一下状态行的结构，有三部分：
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开头的Version部分是HTTP协议的版本号，通常是HTTP/1.1，用处不是很大。
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后面的Reason部分是原因短语，是状态码的简短文字描述，例如“OK”“Not Found”等等，也可以自定义。但它只是为了兼容早期的文本客户端而存在，提供的信息很有限，目前的大多数客户端都会忽略它。
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所以，状态行里有用的就只剩下中间的**状态码**（Status Code）了。它是一个十进制数字，以代码的形式表示服务器对请求的处理结果，就像我们通常编写程序时函数返回的错误码一样。
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不过你要注意，它的名字是“状态码”而不是“错误码”。也就是说，它的含义不仅是错误，更重要的意义在于表达HTTP数据处理的“状态”，客户端可以依据代码适时转换处理状态，例如继续发送请求、切换协议，重定向跳转等，有那么点TCP状态转换的意思。
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## 状态码
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目前RFC标准里规定的状态码是三位数，所以取值范围就是从000到999。但如果把代码简单地从000开始顺序编下去就显得有点太“low”，不灵活、不利于扩展，所以状态码也被设计成有一定的格式。
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RFC标准把状态码分成了五类，用数字的第一位表示分类，而0~99不用，这样状态码的实际可用范围就大大缩小了，由000~999变成了100~599。
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这五类的具体含义是：
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* 1××：提示信息，表示目前是协议处理的中间状态，还需要后续的操作；
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* 2××：成功，报文已经收到并被正确处理；
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* 3××：重定向，资源位置发生变动，需要客户端重新发送请求；
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* 4××：客户端错误，请求报文有误，服务器无法处理；
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* 5××：服务器错误，服务器在处理请求时内部发生了错误。
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在HTTP协议中，正确地理解并应用这些状态码不是客户端或服务器单方的责任，而是双方共同的责任。
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客户端作为请求的发起方，获取响应报文后，需要通过状态码知道请求是否被正确处理，是否要再次发送请求，如果出错了原因又是什么。这样才能进行下一步的动作，要么发送新请求，要么改正错误重发请求。
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服务器端作为请求的接收方，也应该很好地运用状态码。在处理请求时，选择最恰当的状态码回复客户端，告知客户端处理的结果，指示客户端下一步应该如何行动。特别是在出错的时候，尽量不要简单地返400、500这样意思含糊不清的状态码。
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目前RFC标准里总共有41个状态码，但状态码的定义是开放的，允许自行扩展。所以Apache、Nginx等Web服务器都定义了一些专有的状态码。如果你自己开发Web应用，也完全可以在不冲突的前提下定义新的代码。
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在我们的实验环境里也可以对这些状态码做测试验证，访问URI“**/12-1**”，用查询参数“code=xxx”来检查这些状态码的效果，服务器不仅会在状态行里显示状态码，还会在响应头里用自定义的“Expect-Code”字段输出这个代码。
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例如，在Chrome里访问“[http://www.chrono.com/12-1?code=405](http://www.chrono.com/12-1?code=405)”的结果如下图。
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接下来我就挑一些实际开发中比较有价值的状态码逐个详细介绍。
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## 1××
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1××类状态码属于提示信息，是协议处理的中间状态，实际能够用到的时候很少。
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我们偶尔能够见到的是“**101 Switching Protocols**”。它的意思是客户端使用Upgrade头字段，要求在HTTP协议的基础上改成其他的协议继续通信，比如WebSocket。而如果服务器也同意变更协议，就会发送状态码101，但这之后的数据传输就不会再使用HTTP了。
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## 2××
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2××类状态码表示服务器收到并成功处理了客户端的请求，这也是客户端最愿意看到的状态码。
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“**200 OK**”是最常见的成功状态码，表示一切正常，服务器如客户端所期望的那样返回了处理结果，如果是非HEAD请求，通常在响应头后都会有body数据。
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“**204 No Content**”是另一个很常见的成功状态码，它的含义与“200 OK”基本相同，但响应头后没有body数据。所以对于Web服务器来说，正确地区分200和204是很必要的。
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“**206 Partial Content**”是HTTP分块下载或断点续传的基础，在客户端发送“范围请求”、要求获取资源的部分数据时出现，它与200一样，也是服务器成功处理了请求，但body里的数据不是资源的全部，而是其中的一部分。
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状态码206通常还会伴随着头字段“**Content-Range**”，表示响应报文里body数据的具体范围，供客户端确认，例如“Content-Range: bytes 0-99/2000”，意思是此次获取的是总计2000个字节的前100个字节。
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## 3××
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3××类状态码表示客户端请求的资源发生了变动，客户端必须用新的URI重新发送请求获取资源，也就是通常所说的“重定向”，包括著名的301、302跳转。
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“**301 Moved Permanently**”俗称“永久重定向”，含义是此次请求的资源已经不存在了，需要改用新的URI再次访问。
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与它类似的是“**302 Found**”，曾经的描述短语是“**Moved Temporarily**”，俗称“临时重定向”，意思是请求的资源还在，但需要暂时用另一个URI来访问。
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301和302都会在响应头里使用字段**Location**指明后续要跳转的URI，最终的效果很相似，浏览器都会重定向到新的URI。两者的根本区别在于语义，一个是“永久”，一个是“临时”，所以在场景、用法上差距很大。
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比如，你的网站升级到了HTTPS，原来的HTTP不打算用了，这就是“永久”的，所以要配置301跳转，把所有的HTTP流量都切换到HTTPS。
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再比如，今天夜里网站后台要系统维护，服务暂时不可用，这就属于“临时”的，可以配置成302跳转，把流量临时切换到一个静态通知页面，浏览器看到这个302就知道这只是暂时的情况，不会做缓存优化，第二天还会访问原来的地址。
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“**304 Not Modified**” 是一个比较有意思的状态码，它用于If-Modified-Since等条件请求，表示资源未修改，用于缓存控制。它不具有通常的跳转含义，但可以理解成“重定向已到缓存的文件”（即“缓存重定向”）。
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301、302和304分别涉及了HTTP协议里重要的“重定向跳转”和“缓存控制”，在之后的课程中我还会细讲。
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## 4××
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4××类状态码表示客户端发送的请求报文有误，服务器无法处理，它就是真正的“错误码”含义了。
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“**400 Bad Request**”是一个通用的错误码，表示请求报文有错误，但具体是数据格式错误、缺少请求头还是URI超长它没有明确说，只是一个笼统的错误，客户端看到400只会是“一头雾水”“不知所措”。所以，在开发Web应用时应当尽量避免给客户端返回400，而是要用其他更有明确含义的状态码。
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“**403 Forbidden**”实际上不是客户端的请求出错，而是表示服务器禁止访问资源。原因可能多种多样，例如信息敏感、法律禁止等，如果服务器友好一点，可以在body里详细说明拒绝请求的原因，不过现实中通常都是直接给一个“闭门羹”。
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“**404 Not Found**”可能是我们最常看见也是最不愿意看到的一个状态码，它的原意是资源在本服务器上未找到，所以无法提供给客户端。但现在已经被“用滥了”，只要服务器“不高兴”就可以给出个404，而我们也无从得知后面到底是真的未找到，还是有什么别的原因，某种程度上它比403还要令人讨厌。
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4××里剩下的一些代码较明确地说明了错误的原因，都很好理解，开发中常用的有：
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* 405 Method Not Allowed：不允许使用某些方法操作资源，例如不允许POST只能GET；
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* 406 Not Acceptable：资源无法满足客户端请求的条件，例如请求中文但只有英文；
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* 408 Request Timeout：请求超时，服务器等待了过长的时间；
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* 409 Conflict：多个请求发生了冲突，可以理解为多线程并发时的竞态；
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* 413 Request Entity Too Large：请求报文里的body太大；
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* 414 Request-URI Too Long：请求行里的URI太大；
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* 429 Too Many Requests：客户端发送了太多的请求，通常是由于服务器的限连策略；
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* 431 Request Header Fields Too Large：请求头某个字段或总体太大；
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## 5××
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5××类状态码表示客户端请求报文正确，但服务器在处理时内部发生了错误，无法返回应有的响应数据，是服务器端的“错误码”。
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“**500 Internal Server Error**”与400类似，也是一个通用的错误码，服务器究竟发生了什么错误我们是不知道的。不过对于服务器来说这应该算是好事，通常不应该把服务器内部的详细信息，例如出错的函数调用栈告诉外界。虽然不利于调试，但能够防止黑客的窥探或者分析。
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“**501 Not Implemented**”表示客户端请求的功能还不支持，这个错误码比500要“温和”一些，和“即将开业，敬请期待”的意思差不多，不过具体什么时候“开业”就不好说了。
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“**502 Bad Gateway**”通常是服务器作为网关或者代理时返回的错误码，表示服务器自身工作正常，访问后端服务器时发生了错误，但具体的错误原因也是不知道的。
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“**503 Service Unavailable**”表示服务器当前很忙，暂时无法响应服务，我们上网时有时候遇到的“网络服务正忙，请稍后重试”的提示信息就是状态码503。
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503是一个“临时”的状态，很可能过几秒钟后服务器就不那么忙了，可以继续提供服务，所以503响应报文里通常还会有一个“**Retry-After**”字段，指示客户端可以在多久以后再次尝试发送请求。
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## 小结
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1. 状态码在响应报文里表示了服务器对请求的处理结果；
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2. 状态码后的原因短语是简单的文字描述，可以自定义；
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3. 状态码是十进制的三位数，分为五类，从100到599；
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4. 2××类状态码表示成功，常用的有200、204、206；
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5. 3××类状态码表示重定向，常用的有301、302、304；
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6. 4××类状态码表示客户端错误，常用的有400、403、404；
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7. 5××类状态码表示服务器错误，常用的有500、501、502、503。
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## 课下作业
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1. 你在开发HTTP客户端，收到了一个非标准的状态码，比如4××、5××，应当如何应对呢？
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2. 你在开发HTTP服务器，处理请求时发现报文里缺了一个必需的query参数，应该如何告知客户端错误原因呢？
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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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