了解HTTP协议

开始复习网络基础了，这个是真学了又忘，忘了又学

1. 简单的HTTP协议

超文本传输协议，规范了浏览器和服务器的数据交互，其是基于TCP协议进行连接的，而传输的内容就是HTTP

浏览器即客户端发送的HTTP我们称之为请求报文，反之叫响应报文

1.1 报文的组成

报文首部 + 空行 + 报文主体

请求报文的组成：报文首部（请求方法、请求URI、协议版本、首部字段）、空行、报文主体

响应报文的组成：报文首部（协议版本、状态码、原因短语、首部字段）、空行、内容实体

1.2 持久连接

  • keep-alive：保持TCP连接，建立一个TCP连接可进行多次请求和相应
  • 管线化：不用等待响应可直接发送下一个请求

2. 常见的请求方法

请求方法用于告知服务器的意图

  • GET：获取资源
  • POST：传输实体主体
  • PUT：传输文件（一般不使用，没有验证）
  • HEAD：获得报文首部（确认URI有效性、资源更新时间）
  • DELETE：删除文件（一般不使用，没有验证，但和RESTful意义不同了）
  • OPTIONS：预查询资源支持的方法
  • TRACE：追踪路径
  • CONNECT：要求用岁宝协议连接代理（主要SSL/TLS用到）

GET与POST的区别

GET：
获取资源
请求参数附加在url后面，且有长度限制

POST：
传输实体主体
请求信息放入请求体里面，没有长度限制
有两个TCP包，先发送请求头，待响应100 continue后才发送请数据

3. URI、URL

URI统一资源标识符、URL统一资源定位符，URI包含URL。URL是我们常用的Web的网页地址，而RUI是任何不止于Web的唯一标识，比如身份证、UUID等

URI格式：

//root:[email protected]:80/dir/index.html?search=test#ch1
 协议 :// 认证信息 @ 服务器地址 : 端口号 / 文件路径 ? 查询参数 # 位置标识符

4 协议版本

常见的HTTP协议版本有 1.0 / 1.1 / 2.0 其区别如下：

  • 1.0-1.1
    • 支持长连接：keep-alive
    • Host头处理：虚拟主机的出现
    • 支持范围请求：增加range字段，可断点请求
    • 增多了错误状态码
    • 增多了缓存处理：增多了缓存控制
  • 1.1-1.2
    • 采用二进制格式：1.1是文本格式，二进制解析高效
    • 报头压缩：以前版本大量字段且重复发送
    • 主动推送
    • 完全多路复用：连接共享，每个请求对应一个Id，那么一个TCP连接上可以有多个请求，可随机混杂到服务器再归并

5 状态码

负责表示客户端HTTP请求的返回结果，以三位数字和原因短语组成，类别如下：

类别 原因短语
1XX 信息性 请求正在处理
2XX 成功 请求正常处理完毕
3XX 重定向 需要附加操作以完成请求
4XX 客户端错误 服务器无法处理请求
5XX 服务器错误 服务器处理请求错误

常见的状态码：

  • 101：切换协议

  • 200：请求成功且返回

  • 204：请求成功无返回

  • 206：范围请求

  • 301：永久重定向

  • 302：临时重定向（常用）

  • 303：存在另外URI，希望用GET方法

  • 400：请求语法错误

  • 401：未认证

  • 403：无权限

  • 404：无此资源

  • 405：不支持该请求方法

  • 500：服务器内部错误

  • 503：服务器繁忙

6 首部字段

给浏览器或服务器提供报文主体大小、使用语言、认证信息等。其分类如下：

6.1 通用首部字段

  • Connection：控制不再转发的字段、管理持久连接
Connection:update 、 Connection:keep-alive
  • Date：创建报文的日期时间
  • Trailer：事先声明报文主体记录的首部字段，分块传输会用到
  • Transfer-Encoding：规定传输报文主体采用的编码
  • Update：检测能否使用高级协议（只能用于邻接的服务器，要配合Connection）

6.2 请求首部字段

  • Host：必须包含在内的主机名
  • Accept：用户代理能处理的媒体类型eg：text/html
  • Accept-Charset：用户代理支持的字符集
  • Accept-Encoding：用户代理支持的内容编码eg：gzip、identity、compress
  • Accept-Language：用户代理支持的语言集eg：zh-cn、en-us
  • Authorization：告知服务器用户代理信息
  • Range：范围请求eg：Range：bytes=1000-2000
  • Referer：请求的原始URI
  • User-Agent：客户端程序信息

6.3 响应首部字段

  • Accept-Ranges：是否支持范围请求eg：none、bytes
  • Age：创建响应过去多长时间，单位秒
  • Localtion：重定向地址，配置302状态码
  • Retry-After：告知客户端多久后再请求
  • Server：告知HTTP的服务器应用程序

6.4 实体首部字段

  • Content-Encoding：实体内容的编码
  • Content-Length：实体主体大小单位字节
  • Content-Range：范围请求资源
  • Content-type：实体内容的媒体类型
  • Expires：资源过期时间

6.5 为Cookie服务的字段

  • Set-cookie：响应字段
  • cookie：发给服务器的字段

7. HTTP协议的瓶颈

  • 一条连接上只可发送一个请求（1.1版本长连接可多个）
  • 请求只能从客户端开始，不可接收响应外的指令
  • 首部字段未压缩发送，信息越多越延迟
  • 发送冗长的首部，每次互相发送相同的首部浪费
  • 可任意选择数据压缩格式，未强制要求压缩

应对方法：

7.1 Ajax

利用JavaScript和DOM操作，局部Web页面更新，响应中减少了传输的数据，但并未突破瓶颈

7.2 Comet

通过延迟应答（挂起响应）模拟服务器向客户端推送消息，需要连接时长变长，但并未突破瓶颈

7.3 SPDY

没完全改写HTTP协议，而是在应用层和传输层之间通过新的会话层形式运行。可多路复用、请求优先级、压缩首部、推送、服务器提示功能

突破了瓶颈，但SPDY只是单个域名的多路复用（只对当前网站适用），若请求其他网站则不适用，没有盛行

7.4 WebSocket

使用HTTP协议就无法完全消除瓶颈，那么只能使用另外的协议了—-WebSokcet使用全双工通信，突破瓶颈

一旦建立WebSocket通信，后面都使用这个专用的协议，但由于其使用HTTP来升级协议，那么发起连接的还是客户端，升级协议后就没有区分了

WebSocket特点：推送功能、减少通信量

过程：建立HTTP连接后（TCP三次握手），需要再进行一次升级协议（HTTP字段），成功后使用WebSocket的独立数据帧（所以WebSocket使用到了TCP、HTTP的功能）

  • 第一步：客户端发送Update：WebSocket字段、Connection：Update、Sec-WebSocket-Key：XXX
  • 第二步：响应101状态码，字段：Sec-WebSocket-Accept：XXX（二者通过算法加密一样才可连接）

参考

《图解HTTP》

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