【图解 HTTP】简单的HTTP协议

前言：祝大家国庆快乐鸭~ 准备好了嘛，让我们开始！！！ Let’s Go !! Go Go Go~

本文主要以 HTTP/1.1 （目前最常用的版本）版本为例，对 HTTP 协议结构进行简单介绍

1. 简单的HTTP协议

1.1 HTTP — 客户端与服务器间的通信

HTTP 主要用于实现客户端和服务器间的通信，发出请求的是客户端，提供资源进行响应的是服务器。一般情况下，客户端与服务器的角色是可以交换的，HTTP 可以识别出那端是客户端，那端是服务器。

1.2 通过请求和响应的交换达成通信

1. 请求报文:
请求报文由 请求方法（GET、POST）、请求URI、协议版本、可选择的请求首部字段和内容实体构成

2. 响应报文
响应报文一般由协议版本、状态码、解释状态码的原因短语、可选的响应首部字段及实体主体组成

2.3 HTTP是无状态的协议

HTTP 是一种无状态的协议，即协议对发送过来的请求和响应不作持久化处理
原因： 为了更快地处理大量事务，确保协议的可伸缩性
问题： 但是 HTTP 的这种无状态也会导致一些问题，比如一个网站需要记录用户的登录名及密码
解决： 引入了 Cookie 技术，通过 Cookie 结合 HTTP，就可进入管理状态

2.4 请求 URI 定位资源

HTTP 协议使用 URI 定位互联网上的资源，当客户端请求访问资源而发送请求时，请求报文需要将作为请求资源的 URI 包括在内。

2.5 HTTP方法

HTTP方法用于告知服务器客户端的意图，主要有以下方法：

1. GET：获取资源

GET 方法用来请求访问已被 URI 识别的资源。指定的资源经服务器端解析后返回响应内容。也就是说，如果请求的资源是文本，那就保持原样返回；如果是像 CGI（Common Gateway Interface，通用网关接口）那样的程序，则返回经过执行后的输出结果。

2. POST: 传输实体主体

POST方法主要用于传输实体的主体，GET 方法也可以，但一般不用 GET

3. PUT：传输文件

PUT方法用来传输文件，要求在请求报文主体上包含文件内容，然后保存到请求 URI 指定的位置
出于安全性问题（HTTP 无验证机制），一般不使用该方法，若是配合 Web 应用程序验证机制或遵循 REST标准 可开放该方法

4. HEAD：获取首部

获得报文首部，不返回报文主体部分，主要用于确定 URI 的有效性及资源更新的日期时间

5. DELETE：删除文件

与 PUT 相反的方法

6. OPTIONS: 询问 URI 支持的方法

用于查询针对请求 URI 指定的资源支持 （问服务器当前 URI支持那些方法（GET…））

7. TRACE: 追踪路径

TRACE 方法是让 Web 服务器端将之前的请求通信环回给客户端的方法。
客户端通过 TRACK 方法查询发出的请求如何被篡改（代理中转）

8. CONNECT: 要求用隧道协议连接代理

CONNET 要求在代理服务器之间建立隧道，用隧道协议进行 TCP 通信。
实现方法：

1. SSL —— Secure Sockets Layer 安全套接层协议
2. TLS —— Transport Layer Security 传输层安全协议
   通过这两个协议加密通信内容，实现隧道传输

2.6 持久连接

在早期的 HTTP 协议中，每进行一次 HTTP 通信，就要断开一次 TCP 连接

早期HTTP协议图解：

问题：

使用浏览器访问含多张图片的 HTML 页面，在请求页面的同时，也会请求其他资源，频繁的建立断开连接会增加通信的开销

2.6.1 持久连接 HTTP keep-alive

只要任意一端没有明确地提出断开连接，保持 TCP 连接状态

2.6.2 管线化

持久化的出现促生了管线化，管线化使得不用等待响应即可发送下一个请求，即实现同时并发多个请求

2.7 使用 Cookie 的状态管理

保留无状态特性的同时，避免让服务器管理所有状态 —— Cookie 技术
通过在请求响应报文中写入 Cookie 信息控制客户端的状态

2.7.1 Cookie机制

第一次通信：
服务器生成 Cookie，将其加入响应中发给客户端，客户端保存这个 Cookie

第一次通信时客户端请求报文(没有 Cookie)

第一次通信服务器的响应报文 (通过 Set-Cookie 让客户端记住 Cookie)

第二次通信

第二次通信时，客户端发送的请求中增加了 Cookie 字段，服务器根据此 Cookie 进行响应

第二次通信中的请求报文（增加了 Cookie字段）