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HTTP 协议

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HTTP 协议

HTTP 协议，即超文本传输协议，是客户端或其他应用程序与服务器之间的应用层通信协议。
HTTP 协议规定，请求必须从客户端发出，而服务器响应该请求并返回。

HTTP 协议的格式

*以下默认为 HTTP/1.1 协议格式

请求报文( Request )

第一行被称作请求行( Request Line )，它分为三个部分：请求方法( HTTP Method )，请求路径和 HTTP 版本。

在请求行之后，是请求头( Request Header )，其内容由若干行组成，每行是用冒号分隔的键值对。

在请求头之后，是请求体( Request Body )，其内容一般为空或提交的表单数据。

例子：

//请求行
GET /hello.html HTTP/1.1

//请求头
//这里列举了部分常用的请求头键值对

Accept: */* 
//客户端接受的内容格式，*/* 表示任意类型
Accept-Language: zh-CN 
//客户端接受的语言
Accept-Encoding: gzip, deflate 
//客户端接受的编码类型
Connection: keep-alive 
//管理网络连接，keep-alive 表示客户端希望保持持久连接状态
Cache-Control: no-cache 
//控制可缓存性，no-cache表示强制向源服务器再次验证
User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) 
//客户端标识
Host: www.hello.com
//服务器域名
Cookie: ... 
//客户端储存的 Cookie

//请求体
code=000t&name=Tom

响应报文( Response )

第一行被称作响应行( Response Line )，它分为三个部分：HTTP 版本，状态码和状态文本。

在响应行之后，是响应头( Response Header )，其内容由若干行组成，每行是用冒号分隔的键值对。

在响应头之后，是响应体( Response Body )，其内容可能是图片、视频、文件( HTML、CSS、JS等 )或数据等等。

例子：

//响应行
HTTP/1.1 200 OK

//响应头
//这里列举了部分常用的响应头键值对

Cache-Control: private 
//控制可缓存性，private表示响应内容作为私有缓存
Connection: Keep-Alive 
//管理网络连接，keep-alive 表示服务器端希望保持持久连接状态
Content-Encoding: gzip 
//响应内容的编码类型
Content-Type: text/html 
//响应内容的类型
Date: Fri, 14 Jun 2019 03:56:13 GMT 
//响应内容创建的时间
Expires: Fri, 14 Jun 2019 03:56:13 GMT 
//响应内容过期的时间
Keep-Alive: timeout=5, max=1000 
//保持持久连接需要的信息
//timeout表示保持打开状态的最小时长(单位为秒)
//max表示连接可以发送的请求的最大值
Last-Modified: Mon, 25 Jul 2016 04:32:39 GMT 
//页面上次修改的时间
Server: BWS/1.1  
//服务器软件类型
Set-Cookie: BDSVRTM=72 
//设置Cookie，可以存在多个

//响应体
<html>
......
</html>

请求方法

下面列举了比较常见的 5 种请求方法：

GET

GET 请求会显示请求指定的资源。一般来说 GET 方法应该只用于数据的读取，而不应当用于会产生副作用(1)的非幂等(2)的操作中。

(1)副作用是指当你执行了一次请求后，网站上的资源是没有被修改的，此时就可以称这次请求是没有副作用的，比如说 GET 请求，相对于 POST、DELETE、PUT 则是没有副作用的。
(2)幂等是指同一个请求不管发送多少次，服务器上资源的状态始终是一样的。根据 HTTP 规范，GET 请求是用来查看资源的，而 POST、DELETE、PUT 请求则是在服务器上进行新增、删除、修改资源的。所以，POST、DELETE、PUT 是非幂等的，而 GET 是幂等的。

HEAD

HEAD 方法与 GET 方法一样，都是向服务器发出指定资源的请求。但是，服务器在响应 HEAD 请求时不会返回响应主体。

POST

POST 请求会向指定资源提交数据，请求服务器进行处理，如：表单数据提交、文件上传等。请求数据会被包含在请求体中。

PUT

PUT 请求会在指定资源的位置上更新其最新内容。

DELETE

DELETE 请求用于请求服务器删除所标识的资源。

*HTTP 协议之所以设计出这么多请求方法，其初衷是可以使用不同的方法完成不同的使命，例如 POST、DELETE、PUT 和 GET 分别对应着增、删、改、查。但在实际工作中，除了 GET 和 POST，其他方法我们基本不会使用，或者说一个 POST 就完全可以实现增删改查。这其实反映出 HTTP 请求方法的一个本质问题，也就是说，这些请求方法除了名字不同，其实并没有任何区别。不管你选择使用什么方法，其底层原理都是基于 TCP 连接来实现的。而我们时常说的，GET 和 POST 的区别，大多都是因为浏览器的限制所致，而在底层实现原理上，二者完全一致，并且可以相互替代使用。

状态码

下面列举了比较常见的状态码：

1xx

表示请求正在处理。
1xx 系列的状态码由浏览器直接处理，所以作为前端开发者，基本见不到。

2xx

表示请求成功。
2xx 系列的状态码最常见应该是 200，这表示请求成功。

3xx

表示希望客户端进行附加操作以完成请求。
3xx 系列中，301 表示当前资源已经被永久性转移，提示客户端下次别再访问了；302 表示当前资源被临时性转移；304 表示客户端本地已经有缓存的版本。

4xx

表示请求错误。
4xx 系列中，403 表示没有权限访问该页面；404 表示请求的页面不存在。

5xx

表示服务器错误。
5xx 系列中，500 表示服务器错误；503 表示服务器暂时性错误。

HTTP/2.0 协议

在讲解 HTTP/2.0 之前，我们简单了解一下 HTTP 协议历经的版本。

HTTP/0.9

1990年，最早版本的 HTTP 协议建立。这个版本的 HTTP 非常简单，只支持一种方法，即 GET，请求报文也只有一行。

例子：

//请求 
GET /hello.html

响应报文也非常简单，只有 HTML 格式的字符串。

例子：

//响应
<HTML>
Hello world
</HTML>

HTTP/1.X

1996年5月，HTTP/1.0 标准建立；仅仅过了8个月，在1997年1月，HTTP/1.1 标准建立。时至今日，HTTP/1.1已经成为应用最为广泛的协议版本。HTTP/1.1 在 HTTP/1.0 基础上最主要的改进就是在头部增加了一个 Connection 字段，通过设置 Keep-Alive 可以保持 TCP 连接不断开。

HTTPS

HTTPS 是 HTTP 的安全版，即在 HTTP 协议下加入 SSL 加密传输协议。 HTTPS 协议的主要作用有两个：第一，建立一个信息安全通道，来保证数据传输的安全；第二，确认网站的真实性。

HTTP/2.0

2015 年，HTTP/2.0 标准建立，目前很多主流浏览器已经支持该协议，但要达到较高的使用覆盖率，仍需要时间。HTTP/2.0 没有改动 HTTP/1.X 的方法、状态码、URL 和头部信息等核心概念，不过，HTTP/2.0 改进了数据格式（二进制分帧）以及在客户端与服务器间传输的方式( 多路复用和服务器推送 )。

1、二进制分帧

HTTP/1.X 的数据交换方式是基于文本。由于文本的表现形式具有多样性，会严重影响解析的速度。因此，HTTP/2.0 在应用层和传输层之间增加了一个二进制分帧层，将所有传输的信息分割为更小的消息和帧，并对它们采用二进制格式的编码( 使用0和1表示数据 )，其中 HTTP/1.X 的头部信息(1)会被封装到 Headers 帧里，而正文信息(2)则封装到 Data 帧里。Headers 帧中只会发送有变化的数据，对于相同的头部信息，不会再发送。

(1)头部信息：请求/响应头
(2)正文信息：请求/响应体

2、多路复用

使用 HTTP/1.0 协议，每个 TCP 连接(1)只能完成一次 “请求-响应”，完成之后连接就关闭。如果客户端想要发起多个请求，则必须使用多个 TCP 连接。HTTP/1.1 协议运用管道技术( HTTP Pipelining )来解决这个问题，它把多个 HTTP 请求放到一个 TCP 连接中一个一个发送( 长连接，串行发送，注意和 HTTP/2.0 的相同点与不同点 )，而且在发送过程中不需要等待服务器对前一个请求的响应。但是，管道技术并不能彻底解决 HTTP/1.0 存在的问题，比如只有GET，HEAD 方法才能使用，POST不能使用( 因为请求之间可能会存在先后依赖关系 )，并且在服务器端的响应依然要遵守请求顺序依次返回。HTTP/2.0 协议对这些缺陷进一步改进，真正做到了使用一个长连接并行交错发送多个请求和响应。HTTP/2.0 根据请求优先级控制响应的顺序，以保证数据之间存在的依赖关系。

(1)TCP 是一个非常复杂耗时的协议，建立连接时，客户端与服务器需要三次握手；断开连接时，客户端与服务器需要四次挥手。现在很多浏览器在使用 HTTP/1.1 协议的时候，为了可以实现并行发送多个请求，会同时建立多个 TCP 连接。

我们可以通过下面的示意图，进一步理解 HTTP/1.0、HTTP/1.1、HTTP/2.0 数据流的不同：

3、服务器推送

HTTP/2.0 新增的另一个强大的新功能是，服务器可以对一个客户端请求发送多个响应。换句话说，除了对最初请求的响应外，服务器还可以向客户端推送额外资源，而无需客户端明确地请求。事实上，如果你在网页中内联过 CSS、JavaScript，或者通过 URL 内联过其他资源，那实际上就是服务器在将资源推送给客户端，而不是等待客户端去请求。

如有错误，欢迎指正，本人不胜感激。

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