HTTP协议

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HTTP协议（超文本传输协议）是网络层中很重要的一个协议。

如General图：将以如下的内容梳理HTTP协议。

我们上网用到最多的就是网址，而它的学名叫URL：统一资源定位符。通常上网输入一个网站的域名，就可以连接获取想要的资源，而我们知道在互联网中的通信是用IP+port来确定的，HTTP协议的默认端口号是80，但是因为用来表达IP的点分十进制（123.123.123.123）不利于记忆，所以就提出了为每个IP取一个让人便于记忆（www. .com）的方式，通过DNS服务将两者相关联。输入网址通过DNS服务获取到IP后进行上网的。

HTTP请求：由首行、请求报头、空行、正文组组成的。

在General图中的Request Method就是首行中的请求方法（method）有多种：

GET： 请求指定的页面信息，并返回实体主体。 （获取资源）
HEAD： 只请求页面的首部。 （获得报文首部）
POST： 向指定资源提交数据进行处理请求（传输实体主体） 
PUT： 从客户端向服务器传送的数据取代指定的文档的内容。（传输文件） 
DELETE： 请求服务器删除指定的页面。 （删除文件）
OPTIONS： 允许客户端查看服务器的性能。 （询问服务器支持的方法）
TRACE： 请求服务器回送收到的请求，主要用于测试或诊断。 
LINK： 请求服务器建立链接关系。 
UNLINK： 断开链接关系。

请求报头（header）是由名字+冒号+空格+值构成的。下图是在浏览器中抓取的Request Header：

空行起到的作用就是将消息报头和正文有效的分隔。

HTTP响应：与请求的组成原理相同，由状态行，响应报头，空行，响应正文组成

状态行由版本号+状态码+状态码解释组成，在General图中的Status Code可以看出

常见状态码\	类别	解释
200	OK	请求正常处理完毕
403	Forbidden	服务器收到请求，但拒绝提供服务
404	Not Found	请求资源不存在，错误的URL
503	Server Unavailable	服务器当前不能处理请求
504	Gateway Time-out	网关超时

响应报头（Response Headers）的内容与Request Headers中的组成是相同的。

HTTP协议的特点：

传输数据类型的多样性：由Connect-Type就可以区分传输数据的类型

长链接：在HTTP初始的版本中限制每次连接只处理一个请求，服务器处理完请求后，客户端ACK后断开连接。减少传输时间，但随着一个网页中的内容较多，大量的TCP建立、释放链接，会浪费大量的事件。所以从1.1版本之后，默认Connection为keep-alive。但是维护长链接又需要消耗资源。所以在对于要频繁请求资源的用户，适用长链接。

无状态：指对事物的处理没有记忆能力。意味着后续的处理需要之前的信息，则必须重传，导致每次连接传输的数据量增大。但随着需求的变化，需要记录用户的一些信息，比如用户登录到一家购物网站，即使他跳转到该站的其他页面后，也需要能继续保持登录状态。为此，有了Cookie来记录一些信息。

HTTP协议从最早的0.9版本到1.0再到1.1，目前已经有了2.0版本，各个版本HTTP的区别：

HTTP/0.9：仅支持请求方式GET，仅能请求访问HTML格式的资源

HTTP/1.0：增加了请求方式POST和HEAD；不再局限于0.9版本的HTML格式，根据Content-Type可以支持多种数据格式，同时也支持了cache（缓存），用户可以直接访问其中的内容，这时还是短链接，客户端TCP发送请求，服务器响应后就会关闭。

HTTP/1.1： ①引入了长链接（Connection：keep-alive），使一个TCP连接不关闭允许多个HTTP请求。客户端在最后一个请求时，发送Connection: close，明确要求服务器关闭TCP连接。建立一条连接，传输一个请求，过会儿，又传输若干个请求，最后再关闭连接。长连接的好处是显而易见的，多个请求可以复用一条连接，省去连接建立和释放的时间开销和系统调用，但也意味着服务器的一部分资源会被长时间占用着。

②引入管道机制，使得客户端可以同时发送多个请求，而不必等到服务端响应了第一个请求才能发送第二个请求。

③对于一些很耗时的动态操作来说，这意味着，服务器要等到所有操作完成，才能发送数据，显然这样的效率不高。更好的处理方法是，产生一块数据，就发送一块，1.1版规定可以不使用Content-Length字段，而使用“分块传输编码”。

④支持了断点续传、身份认证机制、增加了PUT、PATCH、OPTIONS、DELETE

HTTP/2.0：增加双工模式，即不仅客户端能够同时发送多个请求，服务端也能同时处理多个请求，解决了队头堵塞的问题（HTTP2.0使用了多路复用的技术，做到同一个连接并发处理多个请求，而且并发请求的数量比HTTP1.1大了好几个数量级）