HTTP 协议Note

一、基本概念

名称含义：HTTP协议是Hyper Text Transfer Protocol（超文本传输协议）的缩写。
作用：HTTP是一个基于TCP/IP通信协议来传递数据（HTML 文件, 图片文件, 查询结果等），用于从万维网（WWW:World Wide Web ）服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。
特点：

• 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。

• 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。

• 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。

• 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。

• 支持B/S及C/S模式。

二、报文格式

三、HTTP报文

HTTP协议工作于客户端-服务端架构为上。浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端即WEB服务器发送所有请求。Web服务器根据接收到的请求后，向客户端发送响应信息。

3.1 HTTP报文之Request

HTTP Request报文由：请求行（request line）、请求头部（header）、空行(empty line)和请求数据（body）四个部分组成。

<method><request-URL><version>
<headers>

<entity-body>

start line

• 一个 HTTP 方法，一个动词 (像 GET, PUT 或者 POST) 或者一个名词 (像 HEAD 或者 OPTIONS), 描述要执行的动作. 例如, GET 表示要获取资源，POST 表示向服务器推送数据 (创建或修改资源, 或者产生要返回的临时文件)。
• 请求目标 (request target)，通常是一个 URL，或者是协议、端口和域名的绝对路径，通常以请求的环境为特征。请求的格式因不同的 HTTP 方法而异。
• HTTP 版本 (HTTP version)，定义了剩余报文的结构，作为对期望的响应版本的指示符。

Header

来自请求的 HTTP headers 遵循和 HTTP header 相同的基本结构：不区分大小写的字符串，紧跟着的冒号 (’:’) 和一个结构取决于 header 的值。 整个 header（包括值）由一行组成，这一行可以相当长。

• General headers，例如 Via，适用于整个报文。
• Request headers，例如 User-Agent，Accept-Type，通过进一步的定义(例如 Accept-Language)，或者给定上下文(例如 Referer)，或者进行有条件的限制 (例如 If-None) 来修改请求。
• Entity headers，例如 Content-Length，适用于请求的 body。显然，如果请求中没有任何 body，则不会发送这样的头文件。
  

body

请求的最后一部分是它的 body。不是所有的请求都有一个 body：例如获取资源的请求，GET，HEAD，DELETE 和 OPTIONS，通常它们不需要 body。 有些请求将数据发送到服务器以便更新数据：常见的的情况是 POST 请求（包含 HTML 表单数据）。

• Single-resource bodies，由一个单文件组成。该类型 body 由两个 header 定义： Content-Type 和 Content-Length.
• Multiple-resource bodies，由多部分 body 组成，每一部分包含不同的信息位。通常是和 HTML Forms 连系在一起。

3.2 HTTP报文之Response

HTTP Response报文由：状态行、消息报头、空行和响应正文组成。

<version<status><reason-phrase>
<headers>

<entity-body>

status line

HTTP 响应的起始行被称作 状态行 (status line)，包含以下信息：

• 协议版本，通常为 HTTP/1.1。
• 状态码 (status code)，表明请求是成功或失败。常见的状态码是 200，404，或 302。
• 状态文本 (status text)。一个简短的，纯粹的信息，通过状态码的文本描述，帮助人们理解该 HTTP 消息。

Header

响应的 HTTP headers 遵循和任何其它 header 相同的结构：不区分大小写的字符串，紧跟着的冒号 (’:’) 和一个结构取决于 header 类型的值。 整个 header（包括其值）表现为单行形式。

有许多响应头可用，这些响应头可以分为几组：

• General headers，例如 Via，适用于整个报文。
• Response headers，例如 Vary 和 Accept-Ranges，提供其它不符合状态行的关于服务器的信息。
• Entity headers，例如 Content-Length，适用于请求的 body。显然，如果请求中没有任何 body，则不会发送这样的头文件。

body

响应的最后一部分是 body。不是所有的响应都有 body：具有状态码 (如 201 或 204) 的响应，通常不会有 body。

Body 大致可分为三类：

• Single-resource bodies，由已知长度的单个文件组成。该类型 body 由两个 header 定义：Content-Type 和 Content-Length。
• Single-resource bodies，由未知长度的单个文件组成，通过将 Transfer-Encoding 设置为 chunked 来使用 chunks 编码。
• Multiple-resource bodies，由多部分 body 组成，每部分包含不同的信息段。但这是比较少见的。

四、HTTP/2

HTTP/1.x 报文有一些性能上的缺点：

• Header 不像 body，它不会被压缩。
• 两个报文之间的 header 通常非常相似，但它们仍然在连接中重复传输。
• 无法复用。当在同一个服务器打开几个连接时：TCP 热连接比冷连接更加有效。

HTTP/2 引入了一个额外的步骤：它将 HTTP/1.x 消息分成帧并嵌入到流 (stream) 中。数据帧和报头帧分离，这将允许报头压缩。将多个流组合，这是一个被称为 多路复用 (multiplexing) 的过程，它允许更有效的底层 TCP 连接。