参考前端必知必会HTTP请求系列

1.简介

• HTTP协议（Hyper Text Transfer Protocol，超文本传输协议）,是用于从万维网（WWW:World Wide Web ）服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议

• HTTP基于TCP/IP通信协议来传递数据

• HTTP基于客户端/服务端（C/S）架构模型，通过一个可靠的链接来交换信息，是一个无状态的请求/响应协议

HTTP 工作原理

HTTP协议工作于客户端-服务端架构上。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服务器有：Apache服务器，IIS服务器（Internet Information Services）等。

• Web服务器根据接收到的请求后，向客户端发送响应信息。

• HTTP默认端口号为80，但是你也可以改为8080或者其他端口。

2.特点

（1）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。

（2）HTTP是媒体独立的：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。

（3）HTTP是无状态：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。

3.通信流程

4.消息结构

HTTP使用统一资源标识符（Uniform Resource Identifiers, URI）来传输数据和建立连接。一旦建立连接后，数据消息就通过类似Internet邮件所使用的格式[RFC5322]和多用途Internet邮件扩展（MIME）[RFC2045]来传送。

客户端请求消息：请求行、请求头部、空行和请求数据。

GET /hello.txt HTTP/1.1

User-Agent: curl/7.16.3 libcurl/7.16.3

OpenSSL/0.9.7l zlib/1.2.3

Host: www.example.com Accept-Language: en, mi

服务端响应消息：状态行、消息报头、空行和响应正文。

HTTP/1.1 200 OK

Date: Mon, 27 Jul 2009 12:28:53 GMT

Server: Apache

Last-Modified: Wed, 22 Jul 2009 19:15:56 GMT

ETag: "34aa387-d-1568eb00"

Accept-Ranges: bytes

Content-Length: 51

Vary: Accept-Encoding

Content-Type: text/plain

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1、TCP协议

简介

TCP（传输控制协议）位于TCP/IP五层模型的传输层，它是面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。

TCP 三次握手

三次握手简略过程为：

1. 客户端 SYN=1, seq = J
2. 服务端 SYN=1, ACK(ack bit)=1, ack (acknowledgment number)= J+1, seq = K
3. 客户端 ACK=1, ack=K+1

image

大家对以上已经耳熟能详了，但是我在查看相关博客的时候发现一些错误，比如有人认为seq只是无意义的随机序列，以及少有人解释为什么ack要加一，这里我会写清楚一点。

1. 客户端 SYN=1, seq = J

• 客户端进入 SYN-SENT 状态
• J为本次TCP通信的字节流的初始序号。
• SYN=1的报文段不能有数据部分，但要消耗掉一个序号。

2. 服务端 SYN=1, ACK=1, ack = J+1, seq = K

• 服务端进入 SYN-RCVD 状态
• K为服务端作为发送者时，发送字节流的初始序号。
• ack=J+1表示服务端希望下一个数据报发送序号从J+1开始的字节。

3. 客户端 ACK=1, ack=K+1, seq=J+1

• 客户端发完进入ESTABLISHED，服务端接收进入ESTABLISHED

为什么要握手三次呢？

知识整理自知乎

• 一种看法，从数据的角度：
  TCP可靠传输的本质是：TCP的一方A需要告知另一方B，它的初始序列号，让B知道，什么编号的数据是合法的，同时B还可以对A每一个编号的字节数据进行确认。
  比如：A发送了初始序列号1000，这样B就知道900是非法的。如果A收到B确认编号为2001，则意味着字节编号为1001-2000，共1000个字节已经安全到达。
  同理B也是这样的，因为TCP的双方都可以发送和接收，所以也要告知它的初始序列号。
  既是，TCP连接握手，本质上是交互通信双方数据原点的序列号。
  假设四次握手，就有冗余的状态。两次握手的话，无法确认其中一方的序列号是否收到。
• 另一种看法，从抽象本质的角度：
  第一次握手，客户端发送建立连接的请求，服务器收到后确认了客户端的发送能力和服务端的接收能力。
  第二次握手，服务端发送确认包，客户端收到后确认了服务端的发送能力、接收能力，客户端的接收能力、发送能力。
  第三次握手，客户端发送确认包，服务端收到后确认了客户端的接收能力和服务端的发送能力。
  三次握手下来~服务端客户端都能确认相互的发送、接收能力！

TCP 四次挥手

image

四次挥手的步骤为：

1. 主动方发送一个FIN段，并包含一个希望接收者看到的自己当前的序列号J. 同时还包含一个ACK表示确认对方最近一次发过来的数据。（注意，从三次握手第一个SYN包后，其他都得ACK，图片会省略）此时主动方停止发送数据，但是会接收数据。
2. 服务端将J+1作为ack，表明收到了上一个包。这时上层的应用程序会被告知另一端发起了关闭操作，通常这将引起应用程序发起自己的关闭操作。 但是依然会把剩余数据传输完。
3. 传输完毕后，服务端发起自己的FIN段，seq=K.
4. 客户端确认。ack=K+1。

为什么是四次呢？
因为TCP是全双工通信的。

2、HTTP协议

简介

HTTP，全称为 HyperText Transfer Protocol，即为超文本传输协议。是互联网应用最为广泛的一种网络协议，所有的 www 文件都必须遵守这个标准。

• HTTP 是无连接无状态的
• HTTP 一般构建于 TCP/IP 协议之上，默认端口号是 80

HTTP请求格式

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HTTP响应格式

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状态码

1开头 这些状态代码表示临时的响应。客户端在收到常规响应之前，应准备接收一个或多个 1xx 响应。
100 - Continue 初始的请求已经接受，客户应当继续发送请求的其余部分。（HTTP 1.1新）
101 - Switching Protocols 服务器将遵从客户的请求转换到另外一种协议（HTTP 1.1新）

2开头 （请求成功）表示成功处理了请求的状态代码
200 （成功） 服务器已成功处理了请求。 通常，这表示服务器提供了请求的网页。
201 （已创建） 请求成功并且服务器创建了新的资源。
202 （已接受） 服务器已接受请求，但尚未处理。
203 （非授权信息） 服务器已成功处理了请求，但返回的信息可能来自另一来源。
204 （无内容） 服务器成功处理了请求，但没有返回任何内容。
205 （重置内容） 服务器成功处理了请求，但没有返回任何内容。
206 （部分内容） 服务器成功处理了部分 GET 请求。

3 开头 （请求被重定向）表示要完成请求，需要进一步操作。 通常，这些状态代码用来重定向。
300 （多种选择） 针对请求，服务器可执行多种操作。 服务器可根据请求者 (user agent) 选择一项操作，或提供操作列表供请求者选择。
301 （永久移动） 请求的网页已永久移动到新位置。 服务器返回此响应（对 GET 或 HEAD 请求的响应）时，会自动将请求者转到新位置。
302 （临时移动） 服务器目前从不同位置的网页响应请求，但请求者应继续使用原有位置来进行以后的请求。
303 （查看其他位置） 请求者应当对不同的位置使用单独的 GET 请求来检索响应时，服务器返回此代码。
304 （未修改） 自从上次请求后，请求的网页未修改过。 服务器返回此响应时，不会返回网页内容。
305 （使用代理） 请求者只能使用代理访问请求的网页。 如果服务器返回此响应，还表示请求者应使用代理。
307 （临时重定向） 服务器目前从不同位置的网页响应请求，但请求者应继续使用原有位置来进行以后的请求。

4开头 （请求错误）这些状态代码表示请求可能出错，妨碍了服务器的处理。
400 （错误请求） 服务器不理解请求的语法。
401 （未授权） 请求要求身份验证。 对于需要登录的网页，服务器可能返回此响应。
403 （禁止） 服务器拒绝请求。
404 （未找到） 服务器找不到请求的网页。
405 （方法禁用） 禁用请求中指定的方法。
406 （不接受） 无法使用请求的内容特性响应请求的网页。
407 （需要代理授权） 此状态代码与 401（未授权）类似，但指定请求者应当授权使用代理。
408 （请求超时） 服务器等候请求时发生超时。
409 （冲突） 服务器在完成请求时发生冲突。 服务器必须在响应中包含有关冲突的信息。
410 （已删除） 如果请求的资源已永久删除，服务器就会返回此响应。
411 （需要有效长度） 服务器不接受不含有效内容长度标头字段的请求。
412 （未满足前提条件） 服务器未满足请求者在请求中设置的其中一个前提条件。
413 （请求实体过大） 服务器无法处理请求，因为请求实体过大，超出服务器的处理能力。
414 （请求的 URI 过长） 请求的 URI（通常为网址）过长，服务器无法处理。
415 （不支持的媒体类型） 请求的格式不受请求页面的支持。
416 （请求范围不符合要求） 如果页面无法提供请求的范围，则服务器会返回此状态代码。
417 （未满足期望值） 服务器未满足"期望"请求标头字段的要求。

5开头（服务器错误）这些状态代码表示服务器在尝试处理请求时发生内部错误。 这些错误可能是服务器本身的错误，而不是请求出错。
500 （服务器内部错误） 服务器遇到错误，无法完成请求。
501 （尚未实施） 服务器不具备完成请求的功能。 例如，服务器无法识别请求方法时可能会返回此代码。
502 （错误网关） 服务器作为网关或代理，从上游服务器收到无效响应。
503 （服务不可用） 服务器目前无法使用（由于超载或停机维护）。 通常，这只是暂时状态。
504 （网关超时） 服务器作为网关或代理，但是没有及时从上游服务器收到请求。
505 （HTTP 版本不受支持） 服务器不支持请求中所用的 HTTP 协议版本。