【读书笔记】:图解http协议

一、web及网络基础

1、浏览器输入内容地址，返回给你想要的内容。web从客户端到服务端的一系列运作流程是建立在HTTP协议上进行通信的。

2、http的诞生初衷是为了全球研究者们的知识共享

• http0.9 （1990年问世，并没有作为正式的标准）

对于0.9，也就是作为最初的互联网时代，当时，在浏览器浏览网页，能够看到的也就是一些静态网页，就是没啥交互的页面。比如企业的简介，都是不会变化的，只能启动一个浏览的作用。

此时，http协议只有一个命令Get

• http1.0（1996年，正式标准）

比如这时候网站可以注册用户了，有了更多的交互；服务器给的也不再是单一的HTML文档了，各种动画出现了；页面具备了缓存等信息。

此时的http协议增加了很多命令（post等），增加了status code 和header，以及缓存，多字符支持。

• http1.1（1997年，目前主流的HTTP协议版本）

增加了管道、持久连接、host和一些其他命令

• http2.0 （2013年首次测试，未来时）

多路复用请求；对请求划分优先级；压缩HTTP头；服务器推送流（即Server Push技术）；

3、计算机与网络设备要相互通信，双方就必须基于相同的方法。比如，如何探测到通信目标、由哪一边先发起通信、使用哪种语言、怎样结束通信等规则都需要事先确定。不同的硬件、操作系统之间的通信，所有的这一些都需要一种规则，这种规则称为协议。

4、TCP/IP协议族按层次分别分为以下4层：应用层、传输层、网络层和数据链路层，作用如下：

• 应用层

应用层决定了向用户提供应用服务时通信的活动。TCP/IP协议族内预存了各类通用的应用服务。比如，FTP（File TransferProtocol，文件传输协议）和DNS（Domain Name System，域名系统）服务就是其中两类。HTTP协议也处于该层。

• 传输层

传输层对上层应用层，提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输。在传输层有两个性质不同的协议：TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）和UDP（User Data Protocol，用户数据报协议）。

• 网络层（又名网络互连层）

网络层用来处理在网络上流动的数据包。数据包是网络传输的最小数据单位。该层规定了通过怎样的路径（所谓的传输路线）到达对方计算机，并把数据包传送给对方。与对方计算机之间通过多台计算机或网络设备进行传输时，网络层所起的作用就是在众多的选项内选择一条传输路线。

• 链路层（又名数据链路层，网络接口层）

用来处理连接网络的硬件部分。包括控制操作系统、硬件的设备驱动、NIC（Network Interface Card，网络适配器，即网卡），及光纤等物理可见部分（还包括连接器等一切传输媒介）。硬件上的范畴均在链路层的作用范围之内。

5、TCP/IP 通信传输流

首先客户端在应用层利用客户端发送http请求，进入到传输层；该层为了传输方便，将Tttp请求报文进行分割，并在各个报文上打上标记序号及端口转发给网络层；网络层增加目的地的MAC地址后发给链路层；这就是一个http请求的传输过程。发送的时候都会打上该层的标记，然后接收的时候一层层的拨开外皮，将首部标记消除。

6、与HTTP关系密切的三大协议介绍之IP协议

如上图，IP协议位于网络层，它是一种协议，不可与IP地址搞混了。IP协议的作用是把各种数据包传送给对方。而要保证确实传送到对方那里，则需要满足各类条件，最重要的两个条件就是IP地址和MAC地址，IP地址指明了节点被分配到的地址，IP地址可变换，MAC地址是指网卡所属的固定地址，一般不会更改。

IP协议的通信依赖于MAC地址，这个MAC地址可以理解为中转站，通过这个中转站完成通信，而IP地址到MAC地址的转换依赖于ARP协议，它可以进行解析地址。

7、与HTTP关系密切的三大协议介绍之TCP协议

如上图，TCP协议位于传输层，提供可靠的字节流服务。何为可靠的字节流服务，就是将大块数据分割成报文段作为数据包，而可靠就是可以将数据准确可靠的传给对方，不像UDP那么不靠谱。

TCP协议采用了三次握手策略。用TCP协议把数据包送出去后，TCP不会对传送后的情况置之不理，它一定会向对方确认是否成功送达。握手的过程中使用了TCP的标记-SYN和ACK。

发送端首先发送一个带SYN标志的数据包给对方，接收端收到后，回传一个带有SYN/ACK标志的数据包传达确认信息。最后发送端再回传一个带ACK标志的数据包，代表“握手”结束。

8、与HTTP关系密切的三大协议介绍之DNS协议

DNS是应用层协议，很多域名例如www.baidu.com 背后有很多服务器支撑，每个服务器一个ip地址，用户访问这个网址，就会向不同的服务器获取内容，而用户无需记住那些ip地址，只需传入这个域名即可。而负责通过域名查找IP地址的或者反查域名的服务就是DNS。

二、简单的HTTP协议

1、HTTP协议，必定是一端担任客户端角色，另一端担任服务器端角色。请求访问文本或图像等资源的一端称为客户端，而提供资源响应的一端称为服务端。

2、请求报文和响应报文结构

3、HTTP是无状态的协议，自身是不具备保存之前发送过的请求或响应的功能。比如购物网站跳到另外一个页面，如果没有其他页面保证登录状态的话，就会退出登录，因为http并不保存状态。

4、http请求方法

5、http的持久连接

这个功能的出现场景如下：当一个页面具备多个请求时，通常情况下，每进行一次通信就要进行一次TCP连接，因此，每次请求都会造成无谓的TCP连接建立和断开，增加通信量的开销。多个请求，就要进行建立建立，请求，断开连接的反复操作，影响通信开销。

因此http1.1提出了持久连接，也称keep-alive ，特点就是只要任意一端没有明确提出断开连接，就一直保持连接。

6、Cookie进行状态管理

之前我们说过http是无状态协议。目的是高效快捷，不会让客户端状态成为负担，但是有些时候又需要这个状态，因此引入了cookied技术，存有cookie的请求发送过去会被服务器记住，然后知道这次发请求的是刚才那家伙。

请求报文：

响应报文（服务器端生成cookie）：

请求报文（自动发送保存着的Cookie信息）：

三、HTTP报文内的HTTP信息

http通信过程包括从客户端发送服务器端的请求以及服务端返回客户端的响应，这章主要了解这个请求和响应过程

1、报文结构

用于HTTP协议交互的信息被称为HTTP报文，

2、http传输数据可以对数据进行编码提升传输速率，有效处理大量的访问请求。

四、HTTP首部

http协议的请求和响应报文中必定包含HTTP首部。

1、首部中包含大量重要字段，首部字段由首部字段名和字段值构成，中间用冒号“：”分割。例如：

Content-Type:text/html

2、首部字段一览