010-HTTP协议

一、概述

　　HTTP协议（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议。它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档，还确定传输文档中的哪一部分，以及哪部分内容首先显示(如文本先于图形)等。

　　HTTP是一个属于应用层的面向对象的协议，由于其简捷、快速的方式，适用于分布式超媒体信息系统。它于1990年提出，经过几年的使用与发展，得到不断地完善和扩展。目前在WWW中使用的是HTTP/1.0的第六版，HTTP/1.1的规范化工作正在进行之中，而且HTTP-NG(Next Generation of HTTP)的建议已经提出。

1.1、HTTP协议的主要特点可概括

　　1.支持客户/服务器模式。

　　2.简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快。

　　3.灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。

　　4.无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。

　　5.无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

1.2、HTTP请求报文协议

　　HTTP请求是客户端往服务端发送请求动作，告知服务器自己的要求。

　　HTTP请求由状态行、请求头、请求正文三部分组成：

　　　　状态行：包括请求方式Method、资源路径URL、协议版本Version；

　　　　请求头：包括一些访问的域名、用户代理、Cookie等信息；

　　　　请求正文：就是HTTP请求的数据。

　　 

1.2.1、请求方法Method

　　HTTP/1.1协议中共定义了八种方法（有时也叫“动作”）来表明Request-URI指定的资源的不同操作方式：

　　　　OPTIONS - 返回服务器针对特定资源所支持的HTTP请求方法。也可以利用向Web服务器发送'*'的请求来测试服务器的功能性。
　　　　HEAD- 向服务器索要与GET请求相一致的响应，只不过响应体将不会被返回。这一方法可以在不必传输整个响应内容的情况下，就可以获取包含在响应消息头中的元信息。该方法常用于测试超链接的有效性，是否可以访问，以及最近是否更新。
　　　　GET - 向特定的资源发出请求。注意：GET方法不应当被用于产生“副作用”的操作中，例如在web app.中。其中一个原因是GET可能会被网络蜘蛛等随意访问。
　　　　POST - 向指定资源提交数据进行处理请求（例如提交表单或者上传文件）。数据被包含在请求体中。POST请求可能会导致新的资源的建立和/或已有资源的修改。
　　　　PUT - 向指定资源位置上传其最新内容。
　　　　DELETE - 请求服务器删除Request-URI所标识的资源。
　　　　TRACE- 回显服务器收到的请求，主要用于测试或诊断。
　　　　CONNECT - HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器。
　　　　PATCH - 用来将局部修改应用于某一资源，添加于规范RFC5789。

1.2.2、post请求的请求内容类型Content-Type

　　application/x-www-form-urlencoded【默认】、application/json、multipart/form-data、text/xml

　　更多参看：005-四种常见的 POST 提交数据方式

1.2.3、客户端接收类型

　　Accept: 接收类型；Accept-Encoding: gzip, deflate  接收编码；Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8 接收语言

1.2.4、Cookie

1.2.5、Http缓存控制和缓存校验

　　参看地址：005-优化web请求一-gzip压缩、http缓存控制和缓存校验[Pragma、Expires、Cache-Control、max-age、Last-Modified、用户刷新访问、避免过度304]

1.2.6、其他

　　Connection：keep-alive：表示请求响应后，不会立即断开，默认3000ms后断开。

　　Status Code：状态码，200 304等

　　Remote Address：远程地址

　　referer：指代当前请求的来源，或者上一个来源

1.3、Http响应

1.3.1、响应报文

　　服务器收到了客户端发来的HTTP请求后，根据HTTP请求中的动作要求，服务端做出具体的动作，将结果回应给客户端，称为HTTP响应。

　　HTTP响应由三部分组成：状态行、响应头、响应正文；

　　　　状态行：包括协议版本Version、状态码Status Code、回应短语；

　　　　响应头：包括搭建服务器的软件，发送响应的时间，回应数据的格式等信息；

　　　　响应正文：就是响应的具体数据。

　　 

　　备注：我们主要关心并且能够在客户端浏览器看得到的是三位数的状态码，不同的状态码代表不同的含义，其中

1xx	表示HTTP请求已经接受，继续处理请求
2xx	表示HTTP请求已经处理完成
3xx	表示把请求访问的URL重定向到其他目录
4xx	表示客户端出现错误
5xx	表示服务端出现错误

1.3.2、常见状态码

        200---OK/请求已经正常处理完毕

        301---/请求永久重定向

        302---/请求临时重定向

        304---/请求被重定向到客户端本地缓存

        400---/客户端请求存在语法错误

        401---/客户端请求没有经过授权

        403---/客户端的请求被服务器拒绝，一般为客户端没有访问权限

        404---/客户端请求的URL在服务端不存在

        500---/服务端永久错误

        503---/服务端发生临时错误

1.3.3、HTTP响应模型

　　服务器收到HTTP请求之后，会有多种方法响应这个请求，下面是HTTP响应的四种模型：

        单进程I/O模型：服务端开启一个进程，一个进程仅能处理一个请求，并且对请求顺序处理；

        多进程I/O模型：服务端并行开启多个进程，同样的一个进程只能处理一个请求，这样服务端就可以同时处理多个请求；

        复用I/O模型：服务端开启一个进程，但是呢，同时开启多个线程，一个线程响应一个请求，同样可以达到同时处理多个请求，线程间并发执行；

        复用多线程I/O模型：服务端并行开启多个进程，同时每个进程开启多个线程，这样服务端可以同时处理进程数M*每个进程的线程数N个请求。

二、版本

HTTP/0.9

        HTTP协议的最初版本，功能简陋，仅支持请求方式GET，并且仅能请求访问HTML格式的资源。

HTTP/1.0    

        在0.9版本上做了进步，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，即MIME多用途互联网邮件扩展，例如text/html、image/jpeg等；同时也开始支持cache，就是当客户端在规定时间内访问统一网站，直接访问cache即可。

        但是1.0版本的工作方式是每次TCP连接只能发送一个请求，当服务器响应后就会关闭这次连接，下一个请求需要再次建立TCP连接，就是不支持keepalive。

HTTP/1.1    

        解决了1.0版本的keepalive问题，1.1版本加入了持久连接，一个TCP连接可以允许多个HTTP请求； 加入了管道机制，一个TCP连接同时允许多个请求同时发送，增加了并发性；新增了请求方式PUT、PATCH、DELETE等。

        但是还存在一些问题，服务端是按队列顺序处理请求的，假如一个请求处理时间很长，则会导致后边的请求无法处理，这样就造成了队头阻塞的问题；同时HTTP是无状态的连接，因此每次请求都需要添加重复的字段，降低了带宽的利用率。

HTTP/2.0

        为了解决1.1版本利用率不高的问题，提出了HTTP/2.0版本。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；HTTP请求和响应中，状态行和请求/响应头都是些信息字段，并没有真正的数据，因此在2.0版本中将所有的信息字段建立一张表，为表中的每个字段建立索引，客户端和服务端共同使用这个表，他们之间就以索引号来表示信息字段，这样就避免了1.0旧版本的重复繁琐的字段，并以压缩的方式传输，提高利用率。

        另外也增加服务器推送的功能，即不经请求服务端主动向客户端发送数据。

当前主流的协议版本还是HTTP/1.1版本。

　　

　

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