Wat is HTTP-protocol?

Client-servermodel

HTTP volgt een client-servermodel, waarbij de client een verzoek naar de server stuurt en de server reageert met de gevraagde resource. De client is meestal een webbrowser en de server is een computer die een website host. Wanneer je een URL in de adresbalk van je browser invoert, stuurt de browser een HTTP-verzoek naar de server, die vervolgens de gevraagde webpagina terugstuurt als een HTTP-antwoord.

Hier is een voorbeeld van hoe het client-servermodel werkt:

1. Je voert https://www.voorbeeld.nl in je webbrowser in.
2. De browser (client) stuurt een HTTP-verzoek naar de server die www.voorbeeld.nl host.
3. De server verwerkt het verzoek en stuurt een HTTP-antwoord terug met de HTML-inhoud van de gevraagde webpagina.
4. De browser ontvangt het antwoord en toont de HTML-inhoud zodat je deze kunt bekijken.

HTTP-verzoek- en antwoordformaat

HTTP gebruikt een duidelijk tekstformaat voor verzoeken en antwoorden, waardoor het makkelijk is voor ontwikkelaars om te begrijpen en mee te werken. Elk HTTP-verzoek en -antwoord bestaat uit een header en een optionele body. De header bevat gegevens over het verzoek of antwoord, zoals het inhoudstype, terwijl de body de werkelijke gegevens bevat die worden overgedragen.

Een HTTP-verzoek bevat meestal de volgende componenten:

Een HTTP-antwoord bevat de volgende componenten:

Stateless protocol

HTTP is een stateless protocol, wat betekent dat elk verzoek-antwoord paar onafhankelijk is van de vorige of volgende. Dit zorgt voor schaalbaarheid en flexibiliteit in webapplicaties, omdat servers meerdere verzoeken van verschillende clients tegelijk kunnen verwerken zonder eerdere interacties bij te houden.

Veel webapplicaties hebben echter wel een manier nodig om de status tussen verzoeken te bewaren, zoals gebruikersauthenticatie of winkelwagengegevens. Om dit op te lossen, gebruiken ontwikkelaars technieken zoals cookies, sessies en tokens om statusinformatie tussen de client en server op te slaan en door te geven.

HTTP-verzoekmethoden

HTTP-verzoekmethoden, ook wel HTTP-verbs genoemd, geven de actie aan die moet worden uitgevoerd op de resource. De meest gebruikte HTTP-methoden zijn:

1. GET: Haalt een resource van de server op. GET-verzoeken moeten alleen gegevens ophalen en niet wijzigen.

   • Voorbeeld: Een webpagina ophalen, gegevens van een API-endpoint ophalen of een bestand downloaden.
   • Voorbeeld-URL: https://api.voorbeeld.nl/gebruikers/123

2. POST: Stuurt gegevens naar de server om te verwerken. Deze methode wordt vaak gebruikt bij het maken van een nieuwe resource of het versturen van gegevens naar een server.

   • Voorbeeld: Een formulier versturen, een nieuw gebruikersaccount maken of een reactie op een blog plaatsen.
   • Voorbeeld-URL: https://api.voorbeeld.nl/gebruikers

3. PUT: Werkt een resource op de server bij. Als de resource niet bestaat, kan de server deze aanmaken.

   • Voorbeeld: Het profiel van een gebruiker bijwerken of een document vervangen.
   • Voorbeeld-URL: https://api.voorbeeld.nl/gebruikers/123

4. DELETE: Verwijdert een resource van de server.

   • Voorbeeld: Een gebruikersaccount verwijderen, een blogpost verwijderen of een bestelling annuleren.
   • Voorbeeld-URL: https://api.voorbeeld.nl/gebruikers/123

Andere minder gebruikte HTTP-methoden zijn HEAD, OPTIONS, PATCH en TRACE.

HTTP-verzoekheaders

HTTP-verzoekheaders laten de client extra informatie over het verzoek toevoegen. Headers zijn sleutel-waarde paren die metadata over het verzoek geven en de server helpen begrijpen hoe het moet worden verwerkt. Enkele veelvoorkomende HTTP-verzoekheaders zijn:

1. User-Agent: Geeft de clientapplicatie aan die het verzoek doet, zoals een webbrowser of mobiele app.

   • Voorbeeld: User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:93.0) Gecko/20100101 Firefox/93.0

2. Accept: Geeft de acceptabele inhoudstypen voor het antwoord aan, zoals text/html, application/json of image/jpeg.

   • Voorbeeld: Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/webp,*/*;q=0.8

3. Content-Type: Geeft het type gegevens in de verzoekbody aan, zoals application/x-www-form-urlencoded of application/json.

   • Voorbeeld: Content-Type: application/json

4. Authorization: Bevat inloggegevens om de client te authenticeren, zoals een bearer token of basic authentication.

   • Voorbeeld: Authorization: Bearer eyJhbGciOiJIUzI1NiIsInR5cCI6IkpXVCJ9...

Andere headers kunnen informatie geven over caching, cookies en andere aspecten van het verzoek.

HTTP-verzoekbody

De HTTP-verzoekbody bevat gegevens die door de client naar de server worden gestuurd. Deze wordt meestal gebruikt bij POST- en PUT-verzoeken om gegevens te versturen die op de server worden toegevoegd of bijgewerkt.

De verzoekbody kan verschillende soorten gegevens bevatten, zoals:

1. Formuliergegevens: Sleutel-waarde paren die worden verstuurd bij het indienen van HTML-formulieren.

   • Voorbeeld: gebruikersnaam=jan_de_vries&wachtwoord=geheim

2. JSON (JavaScript Object Notation): Een lichtgewicht gegevensformaat dat vaak wordt gebruikt in web-API's.

   • Voorbeeld:

     {
       "naam": "Jan de Vries", 
       "leeftijd": 30,
       "email": "jan@voorbeeld.nl"
     }
     

3. XML (eXtensible Markup Language): Een opmaaktaal voor het coderen van documenten in een formaat dat zowel voor mensen leesbaar als machineleesbaar is.

   • Voorbeeld:

     <gebruiker>
       <naam>Jan de Vries</naam>
       <leeftijd>30</leeftijd>
       <email>jan@voorbeeld.nl</email>
     </gebruiker>
     

4. Binaire gegevens: Bestanden, afbeeldingen of andere niet-tekstgegevens.

   • Voorbeeld: Een profielfoto uploaden of een PDF-document.

De Content-Type header wordt gebruikt om het formaat van de gegevens in de verzoekbody aan te geven, zodat de server weet hoe deze te verwerken.

HTTP-statuscodes

HTTP-statuscodes zijn driecijferige nummers die het resultaat van het HTTP-verzoek aangeven. Ze zijn gegroepeerd in vijf klassen:

1. 1xx (Informationeel): Het verzoek is ontvangen en de server gaat door met het proces.

   • Voorbeeld: 100 Continue, wat betekent dat de client moet doorgaan met het verzoek.

2. 2xx (Succesvol): Het verzoek is succesvol ontvangen, begrepen en geaccepteerd.

   • Voorbeeld: 200 OK, wat betekent dat het verzoek is geslaagd en de gevraagde resource in de antwoordbody staat.

3. 3xx (Omleiding): Er moet verdere actie worden ondernomen om het verzoek te voltooien.

   • Voorbeeld: 301 Moved Permanently, wat betekent dat de gevraagde resource een nieuwe permanente URL heeft gekregen en toekomstige verwijzingen de nieuwe URL moeten gebruiken.

4. 4xx (Clientfout): Het verzoek bevat foute syntax of kan niet worden uitgevoerd.

   • Voorbeeld: 404 Not Found, wat betekent dat de server de gevraagde resource niet kon vinden.

5. 5xx (Serverfout): De server kon een blijkbaar geldig verzoek niet uitvoeren.

   • Voorbeeld: 500 Internal Server Error, wat betekent dat de server een onverwachte situatie tegenkwam die het uitvoeren van het verzoek verhinderde.

Hier zijn enkele veelvoorkomende HTTP-statuscodes en hun beschrijvingen:

HTTP-antwoordheaders

HTTP-antwoordheaders geven extra metadata over het antwoord. Ze geven informatie over de server, de antwoordgegevens, cache-instructies en meer. Enkele veelvoorkomende HTTP-antwoordheaders zijn:

1. Content-Type: Geeft het mediatype van de antwoordbody aan, zoals text/html, application/json of image/jpeg.

   • Voorbeeld: Content-Type: text/html; charset=UTF-8

2. Content-Length: Geeft de grootte van de antwoordbody in bytes aan.

   • Voorbeeld: Content-Length: 1024

3. Cache-Control: Geeft cache-instructies voor het antwoord, zoals hoe lang het antwoord kan worden gecachet en door wie.

   • Voorbeeld: Cache-Control: max-age=3600, public

4. Set-Cookie: Stuurt cookies van de server naar de client, die kunnen worden gebruikt om de status te behouden of gebruikerssessies bij te houden.

   • Voorbeeld: Set-Cookie: sessie_id=abc123; Expires=Wed, 21 Oct 2023 07:28:00 GMT; Path=/

Hier zijn enkele andere veelvoorkomende antwoordheaders en hun beschrijvingen:

Praktijkvoorbeeld: Wanneer je een bestand van een webserver downloadt, kan de Content-Disposition header worden gebruikt om aan te geven dat het bestand moet worden gedownload in plaats van in de browser te worden weergegeven. Deze header kan er zo uitzien: Content-Disposition: attachment; filename="voorbeeld.pdf".

HTTP-antwoordbody

De HTTP-antwoordbody bevat de werkelijke gegevens die naar de client worden teruggestuurd. Dit kan verschillende soorten gegevens bevatten, zoals:

1. HTML (Hypertext Markup Language): De standaard opmaaktaal voor het maken van webpagina's.

   • Voorbeeld:

     <!DOCTYPE html>
     <html>
       <head>
         <title>Voorbeeldpagina</title>
       </head>
       <body>
         <h1>Hallo, wereld!</h1>
         <p>Dit is een voorbeeld HTML-pagina.</p>
       </body>
     </html>
     

2. JSON (JavaScript Object Notation): Een lichtgewicht gegevensformaat dat makkelijk is voor mensen om te lezen en schrijven en makkelijk voor machines om te verwerken en te genereren.

   • Voorbeeld:

     {
       "naam": "Jan de Vries",
       "leeftijd": 30,
       "email": "jan@voorbeeld.nl"
     }
     

3. Afbeeldingen: Binaire gegevens die visuele inhoud vertegenwoordigen, zoals JPEG-, PNG- of GIF-bestanden.

4. Andere gegevensformaten: XML, CSV, platte tekst of elk ander gegevensformaat dat door de server en client wordt ondersteund.

Praktijkvoorbeeld: Wanneer je een weer-app op je smartphone gebruikt, stuurt deze waarschijnlijk een HTTP-verzoek naar een weer-API. De antwoordbody van de API kan JSON-gegevens bevatten met actuele weerinformatie, zoals temperatuur, luchtvochtigheid en windsnelheid, die de app vervolgens verwerkt en op een gebruiksvriendelijke manier aan je toont.

HTTP/1.0 en HTTP/1.1

HTTP/1.0, uitgebracht in 1996, voegde de basis verzoek-antwoord functionaliteit toe die de basis vormt van webcommunicatie. Het had echter enkele beperkingen, zoals het nodig hebben van een nieuwe TCP-verbinding voor elk verzoek, wat tot prestatieproblemen kon leiden.

HTTP/1.1, uitgebracht in 1999, loste veel van de problemen van HTTP/1.0 op en voegde verschillende nieuwe functionaliteiten toe:

1. Persistente verbindingen: HTTP/1.1 voegde persistente verbindingen toe, waardoor meerdere verzoeken en antwoorden via één TCP-verbinding kunnen worden verstuurd. Dit verminderde de overhead van het maken van nieuwe verbindingen voor elk verzoek, wat de prestaties verbeterde.

   Voorbeeld: Een webpagina met 10 afbeeldingen die HTTP/1.0 gebruikt, zou 11 aparte TCP-verbindingen nodig hebben (één voor de HTML en één voor elke afbeelding), terwijl HTTP/1.1 alle resources kan laden met één enkele verbinding.

2. Pipelining: HTTP/1.1 voegde ondersteuning voor pipelining toe, waardoor clients meerdere verzoeken kunnen versturen zonder te wachten op de vorige antwoorden. Dit kan latency verminderen en prestaties verbeteren, vooral voor verbindingen met hoge latency.

   Voorbeeld: Een client kan snel verzoeken sturen voor meerdere resources (bijv. CSS, JavaScript, afbeeldingen), en de server kan ze tegelijk verwerken, wat de totale laadtijd vermindert.

3. Verbeterde caching: HTTP/1.1 voegde nieuwe cache-mechanismen toe, zoals de Cache-Control en ETag headers, die betere controle geven over hoe antwoorden worden gecachet door clients en servers.

   Voorbeeld: De Cache-Control: max-age=3600 header vertelt de client of servers om het antwoord tot één uur te cachen, wat de behoefte aan herhaalde verzoeken vermindert.

HTTP/1.1 wordt breed gebruikt en ondersteunt verschillende prestatie-optimalisaties, wat het de meest voorkomende versie van HTTP maakt die vandaag wordt gebruikt.

HTTP/2

HTTP/2, uitgebracht in 2015, is een grote verandering in het HTTP-protocol die zich richt op het verbeteren van prestaties en het verminderen van latency. Hoewel HTTP/2 dezelfde semantiek behoudt als HTTP/1.1, voegt het verschillende nieuwe functionaliteiten toe:

1. Multiplexing: HTTP/2 maakt het mogelijk om meerdere verzoeken en antwoorden tegelijk via één TCP-verbinding te versturen. Dit elimineert de behoefte aan meerdere verbindingen en vermindert de impact van netwerklatency.

   Voorbeeld: Een webpagina met 50 resources kan worden geladen met één enkele verbinding, waarbij verzoeken en antwoorden tegelijk worden verstuurd, wat resulteert in snellere laadtijden.

2. Headercompressie: HTTP/2 gebruikt HPACK-compressie om de overhead van het versturen van overbodige headerinformatie te verminderen. Dit kan de hoeveelheid overgedragen gegevens aanzienlijk verminderen, vooral voor verzoeken met veel headers.

   Voorbeeld: Herhaalde headers zoals User-Agent, Accept en Cookie kunnen worden gecomprimeerd, wat de totale grootte van de verzoek- en antwoordheaders vermindert.

3. Server Push: HTTP/2 voegt server push toe, waardoor servers resources naar clients kunnen sturen voordat ze worden opgevraagd. Dit kan prestaties verbeteren door de behoefte voor clients om aparte verzoeken voor elke resource te versturen te elimineren.

   Voorbeeld: Wanneer een client een HTML-pagina opvraagt, kan de server gerelateerde CSS-, JavaScript- en afbeeldingsbestanden pushen, wat de behoefte voor de client elimineert om deze resources apart te ontdekken en op te vragen.

4. Binary Framing: HTTP/2 gebruikt een binary framing-laag om gegevens te verpakken en te versturen, wat efficiënter en minder foutgevoelig is vergeleken met het tekstgebaseerde formaat dat in HTTP/1.1 wordt gebruikt.

HTTP/2 is ontworpen om achterwaarts compatibel te zijn met HTTP/1.1, waardoor servers beide versies tegelijk kunnen ondersteunen. Veel moderne webbrowsers en webservers ondersteunen HTTP/2, en het gebruik groeit naarmate meer websites en webapplicaties profiteren van de prestatievoordelen.

HTTPS (HTTP Secure)

HTTPS (HTTP Secure) is een uitbreiding van HTTP die SSL/TLS (Secure Sockets Layer/Transport Layer Security) gebruikt om een versleutelde verbinding tussen de client en de server te maken. HTTPS biedt verschillende beveiligingsvoordelen:

1. Versleuteling: HTTPS versleutelt alle gegevens die tussen de HTTP-client en de HTTP-server worden verstuurd, waardoor onbevoegde partijen worden verhinderd gevoelige informatie te lezen, zoals wachtwoorden, creditcardnummers en persoonlijke gegevens.

   Voorbeeld: Bij het indienen van een inlogformulier via HTTPS worden de gebruikersnaam en het wachtwoord versleuteld, wat het voor aanvallers moeilijk maakt om de inloggegevens te stelen, zelfs als ze het netwerkverkeer onderscheppen.

2. Authenticatie: HTTPS laat clients de identiteit van de server waarmee ze communiceren controleren, waardoor man-in-the-middle aanvallen worden voorkomen en ervoor wordt gezorgd dat de server echt is en geen bedrieger.

   Voorbeeld: Bij het verbinden met een bankwebsite controleert HTTPS dat de client communiceert met de echte bankserver en niet met een valse server die door aanvallers is opgezet.

3. Integriteit: HTTPS controleert dat de gegevens die tussen de client en server worden verstuurd niet zijn gewijzigd of aangepast tijdens het transport, waardoor de integriteit van de informatie behouden blijft.

   Voorbeeld: Bij het downloaden van een software-update via HTTPS wordt de integriteit van het gedownloade bestand gecontroleerd, wat ervoor zorgt dat het niet door aanvallers is gewijzigd.

Om HTTPS in te schakelen, moeten servers een SSL/TLS-certificaat verkrijgen van een vertrouwde Certificate Authority (CA). Dit certificaat bevat informatie over de identiteit van de server en wordt gebruikt om een veilige verbinding met clients te maken.

Wanneer een HTTP-client verbinding maakt met een HTTPS-server, stuurt de server zijn SSL/TLS-certificaat naar de client. De client controleert de authenticiteit van het certificaat en gebruikt, indien geldig, de publieke sleutel in het certificaat om een veilige, versleutelde verbinding met de server te maken.

HTTPS is belangrijk voor het beschermen van gevoelige gegevens en het waarborgen van privacy en beveiliging op het web. Het wordt breed gebruikt voor e-commerce websites, online bankieren en alle andere webapplicaties die vertrouwelijke informatie verwerken.

Rol van HTTP in webapplicaties

HTTP is het primaire protocol voor communicatie tussen webbrowsers en servers. Wanneer een gebruiker interactie heeft met een webapplicatie, stuurt hun webbrowser HTTP-verzoeken naar de server, die vervolgens de verzoeken verwerkt en HTTP-antwoorden terugstuurt met de gevraagde gegevens of het resultaat van een actie.

Webontwikkelaars gebruiken HTTP om:

1. Webpagina's ophalen en weergeven: Wanneer een gebruiker naar een webpagina gaat, stuurt de webbrowser een HTTP GET-verzoek naar de server, die reageert met de HTML-, CSS- en JavaScript-bestanden die nodig zijn om de pagina weer te geven.

2. Formuliergegevens versturen en verwerken: Wanneer een gebruiker een formulier indient, stuurt de webbrowser een HTTP POST-verzoek met de formuliergegevens naar de server. De server verwerkt de gegevens en stuurt een antwoord terug, zoals een succesbericht of een pagina met de resultaten van de formulierinzending.

3. Gebruikers verifiëren en sessies beheren: HTTP-verzoeken en -antwoorden kunnen authenticatietokens of sessiecookies bevatten om de identiteit van een gebruiker te controleren en hun ingelogde status over meerdere pagina's te behouden.

4. Server-side processing mogelijk maken: Webapplicaties zijn vaak afhankelijk van server-side processing om taken uit te voeren zoals het ophalen van gegevens uit databases, het verwerken van betalingen of het maken van dynamische inhoud. HTTP-verzoeken triggeren deze server-side acties en de resultaten worden teruggestuurd in HTTP-antwoorden.

HTTP-bibliotheken en tools

Om met HTTP in webontwikkeling te werken, gebruiken programmeurs verschillende bibliotheken en tools die het makkelijker maken om HTTP-verzoeken te versturen en antwoorden te verwerken.

Populaire HTTP-bibliotheken zijn:

1. urllib (Python): Een ingebouwde Python-bibliotheek voor het maken van HTTP-verzoeken en het verwerken van antwoorden.

   • Voorbeeld: urllib.request.urlopen('https://api.voorbeeld.nl/gegevens').read()

2. HttpClient (Java): Een Java-bibliotheek voor het versturen van HTTP-verzoeken en het ontvangen van antwoorden.

   • Voorbeeld: HttpClient client = HttpClientBuilder.create().build();

3. Axios (JavaScript): Een promise-gebaseerde HTTP-client voor JavaScript, gebruikt in zowel webbrowser- als Node.js-omgevingen.

   • Voorbeeld: axios.get('https://api.voorbeeld.nl/gegevens').then(response => { ... })

Naast bibliotheken gebruiken webontwikkelaars tools zoals cURL en Postman om HTTP-verzoeken te testen en te debuggen:

1. cURL: Een command-line tool voor het versturen van HTTP-verzoeken en het bekijken van antwoorden.

   • Voorbeeld: curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d '{"sleutel": "waarde"}' https://api.voorbeeld.nl/endpoint

2. Postman: Een grafische gebruikersinterface (GUI) tool voor het maken, versturen en organiseren van HTTP-verzoeken, evenals het bekijken en testen van API-antwoorden.

HTTP en RESTful API's

HTTP vormt de basis van RESTful (Representational State Transfer) API's, die breed worden gebruikt in webontwikkeling om schaalbare en onderhoudbare webservices te maken. RESTful API's gebruiken HTTP-methoden om CRUD (Create, Read, Update, Delete) operaties op resources uit te voeren.

De belangrijkste HTTP-methoden die worden gebruikt in RESTful API's zijn:

1. GET: Haalt een resource of een verzameling resources op.
2. POST: Maakt een nieuwe resource aan.
3. PUT: Werkt een bestaande resource bij.
4. DELETE: Verwijdert een resource.

Neem bijvoorbeeld een API voor het beheren van gebruikersaccounts:

• GET /gebruikers: Haalt een lijst op van alle gebruikers.
• GET /gebruikers/123: Haalt de gebruiker met ID 123 op.
• POST /gebruikers: Maakt een nieuw gebruikersaccount aan.
• PUT /gebruikers/123: Werkt de gebruiker met ID 123 bij.
• DELETE /gebruikers/123: Verwijdert de gebruiker met ID 123.

RESTful API's gebruiken meestal JSON (JavaScript Object Notation) of XML (eXtensible Markup Language) voor gegevensuitwisseling tussen de client en de server. JSON is de meer populaire keuze geworden vanwege de eenvoud en native ondersteuning in JavaScript.

Praktijkvoorbeeld: Social media API

Een social media platform kan een RESTful API aanbieden voor ontwikkelaars om applicaties van derden te bouwen. De API kan endpoints bevatten voor:

• Gebruikersprofielen ophalen (GET /gebruikers/{id})
• Nieuwe berichten maken (POST /berichten)
• Gebruikersinformatie bijwerken (PUT /gebruikers/{id})
• Reacties verwijderen (DELETE /berichten/{berichtId}/reacties/{reactieId})

Door RESTful-principes te volgen en gebruik te maken van HTTP-methoden, kunnen webontwikkelaars API's maken die makkelijk te begrijpen, onderhouden en schalen zijn. Deze API's kunnen worden gebruikt door verschillende clients, zoals webbrowsers, mobiele apps of andere webservices, wat interoperabiliteit en flexibiliteit in webontwikkeling bevordert.