了解HTTP協議

開始複習網絡基礎了，這個是真學了又忘，忘了又學

1. 簡單的HTTP協議

超文本傳輸協議，規範了瀏覽器和服務器的數據交互，其是基於TCP協議進行連接的，而傳輸的內容就是HTTP

瀏覽器即客戶端發送的HTTP我們稱之為請求報文，反之叫響應報文

1.1 報文的組成

報文首部 + 空行 + 報文主體

請求報文的組成：報文首部（請求方法、請求URI、協議版本、首部字段）、空行、報文主體

響應報文的組成：報文首部（協議版本、狀態碼、原因短語、首部字段）、空行、內容實體

1.2 持久連接

  • keep-alive：保持TCP連接，建立一個TCP連接可進行多次請求和相應
  • 管線化：不用等待響應可直接發送下一個請求

2. 常見的請求方法

請求方法用於告知服務器的意圖

  • GET：獲取資源
  • POST：傳輸實體主體
  • PUT：傳輸文件（一般不使用，沒有驗證）
  • HEAD：獲得報文首部（確認URI有效性、資源更新時間）
  • DELETE：刪除文件（一般不使用，沒有驗證，但和RESTful意義不同了）
  • OPTIONS：預查詢資源支持的方法
  • TRACE：追蹤路徑
  • CONNECT：要求用歲寶協議連接代理（主要SSL/TLS用到）

GET與POST的區別

GET：
獲取資源
請求參數附加在url後面，且有長度限制

POST：
傳輸實體主體
請求信息放入請求體裏面，沒有長度限制
有兩個TCP包，先發送請求頭，待響應100 continue後才發送請數據

3. URI、URL

URI統一資源標識符、URL統一資源定位符，URI包含URL。URL是我們常用的Web的網頁地址，而RUI是任何不止於Web的唯一標識，比如身份證、UUID等

URI格式：

//root:[email protected]:80/dir/index.html?search=test#ch1
 協議 :// 認證信息 @ 服務器地址 : 端口號 / 文件路徑 ? 查詢參數 # 位置標識符

4 協議版本

常見的HTTP協議版本有 1.0 / 1.1 / 2.0 其區別如下：

  • 1.0-1.1
    • 支持長連接：keep-alive
    • Host頭處理：虛擬主機的出現
    • 支持範圍請求：增加range字段，可斷點請求
    • 增多了錯誤狀態碼
    • 增多了緩存處理：增多了緩存控制
  • 1.1-1.2
    • 採用二進制格式：1.1是文本格式，二進制解析高效
    • 報頭壓縮：以前版本大量字段且重複發送
    • 主動推送
    • 完全多路復用：連接共享，每個請求對應一個Id，那麼一個TCP連接上可以有多個請求，可隨機混雜到服務器再歸併

5 狀態碼

負責表示客戶端HTTP請求的返回結果，以三位數字和原因短語組成，類別如下：

類別 原因短語
1XX 信息性 請求正在處理
2XX 成功 請求正常處理完畢
3XX 重定向 需要附加操作以完成請求
4XX 客戶端錯誤 服務器無法處理請求
5XX 服務器錯誤 服務器處理請求錯誤

常見的狀態碼：

  • 101：切換協議

  • 200：請求成功且返回

  • 204：請求成功無返回

  • 206：範圍請求

  • 301：永久重定向

  • 302：臨時重定向（常用）

  • 303：存在另外URI，希望用GET方法

  • 400：請求語法錯誤

  • 401：未認證

  • 403：無權限

  • 404：無此資源

  • 405：不支持該請求方法

  • 500：服務器內部錯誤

  • 503：服務器繁忙

6 首部字段

給瀏覽器或服務器提供報文主體大小、使用語言、認證信息等。其分類如下：

6.1 通用首部字段

  • Connection：控制不再轉發的字段、管理持久連接
Connection:update 、 Connection:keep-alive
  • Date：創建報文的日期時間
  • Trailer：事先聲明報文主體記錄的首部字段，分塊傳輸會用到
  • Transfer-Encoding：規定傳輸報文主體採用的編碼
  • Update：檢測能否使用高級協議（只能用於鄰接的服務器，要配合Connection）

6.2 請求首部字段

  • Host：必須包含在內的主機名
  • Accept：用戶代理能處理的媒體類型eg：text/html
  • Accept-Charset：用戶代理支持的字符集
  • Accept-Encoding：用戶代理支持的內容編碼eg：gzip、identity、compress
  • Accept-Language：用戶代理支持的語言集eg：zh-cn、en-us
  • Authorization：告知服務器用戶代理信息
  • Range：範圍請求eg：Range：bytes=1000-2000
  • Referer：請求的原始URI
  • User-Agent：客戶端程序信息

6.3 響應首部字段

  • Accept-Ranges：是否支持範圍請求eg：none、bytes
  • Age：創建響應過去多長時間，單位秒
  • Localtion：重定向地址，配置302狀態碼
  • Retry-After：告知客戶端多久後再請求
  • Server：告知HTTP的服務器應用程序

6.4 實體首部字段

  • Content-Encoding：實體內容的編碼
  • Content-Length：實體主體大小單位位元組
  • Content-Range：範圍請求資源
  • Content-type：實體內容的媒體類型
  • Expires：資源過期時間

6.5 為Cookie服務的字段

  • Set-cookie：響應字段
  • cookie：發給服務器的字段

7. HTTP協議的瓶頸

  • 一條連接上只可發送一個請求（1.1版本長連接可多個）
  • 請求只能從客戶端開始，不可接收響應外的指令
  • 首部字段未壓縮發送，信息越多越延遲
  • 發送冗長的首部，每次互相發送相同的首部浪費
  • 可任意選擇數據壓縮格式，未強制要求壓縮

應對方法：

7.1 Ajax

利用JavaScript和DOM操作，局部Web頁面更新，響應中減少了傳輸的數據，但並未突破瓶頸

7.2 Comet

通過延遲應答（掛起響應）模擬服務器向客戶端推送消息，需要連接時長變長，但並未突破瓶頸

7.3 SPDY

沒完全改寫HTTP協議，而是在應用層和傳輸層之間通過新的會話層形式運行。可多路復用、請求優先級、壓縮首部、推送、服務器提示功能

突破了瓶頸，但SPDY只是單個域名的多路復用（只對當前網站適用），若請求其他網站則不適用，沒有盛行

7.4 WebSocket

使用HTTP協議就無法完全消除瓶頸，那麼只能使用另外的協議了—-WebSokcet使用全雙工通信，突破瓶頸

一旦建立WebSocket通信，後面都使用這個專用的協議，但由於其使用HTTP來升級協議，那麼發起連接的還是客戶端，升級協議後就沒有區分了

WebSocket特點：推送功能、減少通信量

過程：建立HTTP連接後（TCP三次握手），需要再進行一次升級協議（HTTP字段），成功後使用WebSocket的獨立數據幀（所以WebSocket使用到了TCP、HTTP的功能）

  • 第一步：客戶端發送Update：WebSocket字段、Connection：Update、Sec-WebSocket-Key：XXX
  • 第二步：響應101狀態碼，字段：Sec-WebSocket-Accept：XXX（二者通過算法加密一樣才可連接）

參考

《圖解HTTP》

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