HTTP协议

HTTP请求报文

HTTP请求报文.jpg

HTTP的报文大概分三大部分。第一部分是请求行，第二部分是请求的首部，第三部分才是请求的正文实体。

• 请求行

  • 基本语法：Method 空格 Request-URI 空格 HTTP版本 换行。比如：POST /bauhinia/v1/class/purchase/info HTTP/1.1。
  • 方法（常用方法）
    • GET GET 就是去服务器获取一些资料
    • POST 它需要主动告诉服务端一些信息，而非获取。POST 往往是用来创建一个资源的。
    • PUT 它是指定资源位置上传最新内容。PUT 往往是用来修改一个资源的。
    • DELETE 它是用来删除资源。

• 请求头（request header）

  • 首部字段 。首部是 key value，通过冒号分隔。这里面，往往保存了一些非常重要的字段。
    • Accept-Charset,表示客户端可以接受的字符集。防止传过来的是另外的字符集，从而导致出现乱码。
    • Content-Type,表示正文的格式，例如我们进行POST 的请求，如果正文是JSON 那么我们就应该将这个值设置为JSON。
    • Content-Length ,表示请求体的长度；
    • Cache-control,用来控制缓存的。当客户端发送的请求中包含 max-age 指令时，如果判定缓存层中，资源的缓存时间数值比指定时间的数值小，那么客户端可以接受缓存的资源；当指定 max-age 值为 0，那么缓存层通常需要将请求转发给应用集群。
    • If-Modified-Since 也是一个关于缓存的。也就是说，如果服务器的资源在某个时间之后更新了，那么客户端就应该下载最新的资源；如果没有更新，服务端会返回“304 Not Modified”的响应，那客户端就不用下载了，也会节省带宽。

• 请求体（body）
  • POST 方法会携带请求体，通过 key=value 的形式把不同的值使用&拼接起来。

HTTP 请求发送

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从上图我们看出一个请求从我们电脑里发出请求包括的内容:MAC 头 IP 头 TCP 头 HTTP。

HTTP 协议是基于TCP 协议的，所以它使用的面向连接的方式发送请求，通过 stream 二进制流的方式传给对方。 到了TCP 层 它会把二进制流变成一个的报文段发送给服务器。

在发送给每个报文段的时候，都需要对方回应一个ACK，来保证报文可靠的到达了对方。如果没有回应，那么TCP 这一层会进行重新传输，直到可以到达。同一个包有可能被传了多次，但HTTP 这一层不需要知道这一点，因为是TCP 在这一层埋头苦干。

TCP 层发送一个报文的时候，都需要加上自己的地址（即源地址）和它想要去的地方（即目标地址），将这两个信息放到IP头里面，交给 iP 层进行传输。

IP 层需要查看目标地址和自己是否是在一个局域网。如果是，就发送ARP 协议来请求这个目标地址对应的MAC 地址， 然后将这个源 MAC 和网关 MAC 放入 MAC 头 发送出去。
网关收到包发现MAC 符合，取出目标IP 地址，根据路由协议找到下一跳的路由器，获取下一跳路由器的 MAC 地址， 将包发给下一跳路由器。

这样路由器一跳一跳终于到达目标的局域网。 这个时候 最后一跳的路由器发现目标地址就在自己的某一个出口的局域网上。于是就在这个局域网上发送ARP 获得这个目标地址的MAC 地址，将包发送出去。
目标地址大学MAC 地址符合，就将包收起来； 发现 IP 地址 符合，根据 IP 头中的协议项，知道自己上一层是TCP 协议，于是解析 TCP 的头，里面有序列号，需要看一看这个序列包是不是我要的，如果是就放入缓存中然后返回一个ACK，如果不是就丢弃。

TCP 头里面还有端口号，HTTP 的服务器正在监听这个端口号。于是，目标机器自然知道是HTTP 服务器这个进程想要这个包，于是将包发给HTTP 服务器。HTTP 服务器的进程看到 原来这个请求是要访问一个网页,于是就把这个网页发给客户端。

HTTP 返回报文

HTTP 返回报文.jpg

HTTP 返回头格式和请求头大致一样包括 状态行、请求头、请求体。

• 状态行（status line）

  • 基本语法：HTTP版本 空格 状态码 空格 原因短语。
  • 状态码（有 5 大类状态码）
    • 1XX ：Informational - Request received, continuing process，表示服务端已经接收到请求正在处理中；
    • 2XX ：Success - The action was successfully received, understood, and accepted，表示服务端明白了客户端要干什么，也可以做出正确的响应；
    • 3XX： Redirection - Further action must be taken in order to complete the request，重定向，我处理不了你的请求，我需要把它交给其它小伙伴处理；
    • 4XX ：Client Error - The request contains bad syntax or cannot be fulfilled，客户端错误，服务端理解不了请求对象，要么是地址写错了，要么是不符合规则；
    • 5XX ：Server Error - The server failed to fulfill an apparently valid request，服务端错误，这个时候你可以找服务端小伙伴说：“你的服务挂了”。

• 响应头（response header）

  • 这部分和请求头一样 。首部是 key value，通过冒号分隔。
    • Retry-After ,告诉客户端应该在多长时间以后再次尝试一下。“503 错误”是说“服务暂时不再和这个值配合使用”。

• 响应体（body）

  • 主要通过这些数据来做一些业务处理。

HTTP 2.0

随着HTTP 协议不断的，在HTTP1.1基础上便有了HTTP 2.0。

HTTP 1.1 在应用层以纯文本的形式进行通信。每次通信都要带完整的 HTTP 的头，而且不考虑 pipeline（管线化）模式的话，每次过程总是像上面描述的那样一来一回 在实时性、并发性都存在问题。

为了解决这些问题，HTTP 2.0 会对 HTTP 的头进行一定的压缩，将原来每次都要携带的大量 key value 在两端建立一个索引表，对相同的头只发送索引表中的索引。

另外，HTTP 2.0 协议将一个 TCP 的连接中，切分成多个流，每个流都有自己的 ID，而且流可以是客户端发往服务端，也可以是服务端发往客户端。它其实只是一个虚拟的通道。流是有优先级的。

HTTP 2.0 还将所有的传输信息分割为更小的消息和帧，并对它们采用二进制格式编码。常见的帧有 Header 帧，用于传输 Header 内容，并且会开启一个新的流。再就是 Data 帧，用来传输正文实体。多个 Data 帧属于同一个流。

通过这两种机制，HTTP 2.0 的客户端可以将多个请求分到不同的流中，然后将请求内容拆成帧，进行二进制传输。这些帧可以打散乱序发送， 然后根据每个帧首部的流标识符重新组装，并且可以根据优先级，决定优先处理哪个流的数据。

HTTP 1.1 是串行的。 HTTP 2.0 是并行的。

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