来聊聊 HTTP 如何

1.1 简介

1.1.1 概述

  万维网 WWW(world wide web) 发源于欧洲日内瓦量子物理实验室 CERN，正是 WWW 技术的出现使得因特网得以超乎想象的速度迅猛发展。这项基于 TCP/IP 的技术在短短的十年时间内迅速成为已经发展了几十年的 Internet 上的规模最大的信息系统，它的成功归结于它的简单、实用。在 WWW 的背后有一系列的协议和标准支持它完成如此宏大的工作，这就是 Web 协议族，其中就包括 HTTP 超文本传输协议。   在 1990 年，HTTP 就成为 WWW 的支撑协议。当时由其创始人 WWW 之父蒂姆·贝纳斯·李(TimBerners—Lee) 提出，随后 WWW 联盟(WWW Consortium)成立，组织了 IETF(Internet Engineering Task Force)小组进一步完善和发布 HTTP 协议。   HTTP 是应用层协议，同其他应用层协议一样，是为了实现某一类具体应用的协议，并由某一运行在用户空间的应用程序来实现其功能。HTTP 是一种协议规范，这种规范记录在文档上，为真正通过 HTTP 协议进行通信的 HTTP 的实现程序。   HTTP 协议是基于 C/S 架构进行通信的，而 HTTP 协议的服务器端实现程序有 httpd、nginx 等，其客户端的实现程序主要是 Web 浏览器，例如 Firefox、InternetExplorer、Google chrome、Safari、Opera 等，此外，客户端的命令行工具还有 elink、curl 等。Web 服务是基于 TCP 的，因此为了能够随时响应客户端的请求，Web 服务器需要监听在 80/TCP 端口。这客户端浏览器和 Web 服务器之间就可以通过 HTTP 协议进行通信了。

1.1.2 进化史

  0.9 协议是适用于各种数据信息的简洁快速协议，但是远不能满足日益发展的各种应用的需要。0.9 协议就是一个交换信息的无序协议，仅仅限于文字。由于无法进行内容的协商，在双发的握手和协议中，并有规定双发的内容是什么，也就是图片是无法显示和处理的。   到了 1.0 协议阶段，也就是在 1982 年，TimBerners-Lee 提出了 HTTP/1.0。在此后的不断丰富和发展中，HTTP/1.0 成为最重要的面向事务的应用层协议。该协议对每一次请求/响应建立并拆除一次连接。其特点是简单、易于管理，所以它符合了大家的需要，得到了广泛的应用。   在 1.1 协议中，双方规定了连接方式和连接类型，这已经极大扩展了 HTTP 的领域，但对于互联网最重要的速度和效率，并没有太多的考虑。毕竟，作为协议的制定者，当时也没有想到 HTTP 协议会有那么快的普及速度。   HTTP2.0 的前世是 HTTP1.0 和 HTTP1.1。虽然之前仅仅只有两个版本，但这两个版本所包含的协议规范之庞大，足以让任何一个有经验的工程师为之头疼。网络协议新版本并不会马上取代旧版本。实际上，1.0 和 1.1 在之后很长的一段时间内一直并存，这是由于网络基础设施更新缓慢所决定的。

1.1.3 特点

  HTTP 是无连接：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。   HTTP 是媒体独立的：这意味着，只要客户端和服务器知道如何处理的数据内容，任何类型的数据都可以通过 HTTP 发送。客户端以及服务器指定使用适合的 MIME-type 内容类型。   HTTP 是无状态：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 报文

  用于 HTTP 协议交互的信息被称为 HTTP 报文。请求端(客户端)的 HTTP 报文叫做请求报文，响应端(服务器端)的叫做响应报文。HTTP 报文本身是由多行(用 CR + LF 作换行符)数据构成的字符串文本。HTTP 报文大致可分为报文首部和报文主体两块。两者由最初出现的空行(CR + LF)来划分。通常，并不一定要有报文主体。

1.2.1 请求报文

  一个 HTTP 的请求报文由请求行(request line)、请求头部(header)、空行(blank line)和请求体(request-body) 四个部分组成。请求空行就是一个分割行什么都没有。

报文说明

请求方法

  根据 HTTP 标准，HTTP 请求可以使用多种请求方法。HTTP1.0 定义了三种请求方法： GET、POST 和 HEAD方法。HTTP1.1 新增了六种请求方法：OPTIONS、PUT、PATCH、DELETE、TRACE 和 CONNECT 方法。

常见请求头

1.2.2 响应报文

  HTTP 响应报文和请求报文的结构类似，也是由状态行(status-line)、消息报头(headers)、 空行(blank line)、响应体(response-body)四个部分组成

报文说明

状态码

  当浏览者访问一个网页时，浏览者的浏览器会向网页所在服务器发出请求。当浏览器接收并显示网页前，此网页所在的服务器会返回一个包含 HTTP 状态码的信息头(server header)用以响应浏览器的请求。