前言
面试中经常会有这样一条要求熟悉HTTP、TCP/IP通信协议，自己一直也没怎么放在心上，觉得只要知道请求报文、响应报文(及报文中的内容)，大概看的懂Network里各个字段就可以了。
直到有天在一篇公众号文章中看到作者通过对比http1.0、http1.1和http2.0来说明队列这种数据结构，才意识到自己对网络协议知识的浅薄。所以想在此记录一下在那之后关于HTTP和TCP协议的学习体会。
TCP协议
1. TCP协议的定义
TCP，面向连接的传输层协议。每一条TCP连接只能有两个端点，也就是点对点传输。通过TCP连接传输的数据，无差错、不丢失、不重复、并且按序到达。
2. TCP是如何建立连接传输的
2.1 三次握手
图中说明已经比较清楚了，每个字符码对应不同的含义和状态(我反正一直只记住了SYN=1表示建立连接，ACK=1表示确认)。
这里补充个说烂了的问题：为什么第二次握手中ACK为1，表示服务端确认应答后，还需要第三次握手呢？
答：为了防止已失效的链接请求报文突然又传到了服务端，因而产生错误。
怎么理解已失效的链接呢？我画了一张图：
由于客户端已不需要这次请求了，它就不响应服务器。但是服务器以为新的连接已经建立好了，等着你客户端发来数据。这样就会导致服务器的许多资源就这么浪费了。
所以当服务器收不到第三次握手的连接确认时，就明白了不需要建立连接。
2.2 四次挥手
如图所示，TCP连接是双向的，在四次挥手中，前两次挥手用于断开客户端——服务器的连接，后两次挥手用于断开服务器——客户端的连接。同样提个基础问题:为什么是四次挥手？
答：客户端主动关闭连接时，服务器收到客户端的FIN报文时，仅表示客户端不再发送数据了但是还能接收数据，服务端ACK报文通知客户端你断开吧；同时服务端也未必全部数据都发送给对方了，所以服务端可以立即关闭，也可以发送一些数据给对方后，再发送FIN报文表示同意现在关闭。因此，服务端的ACK和FIN一般都会分开发送，从而导致多了一次。
HTTP协议
1. HTTP协议的定义
HTTP，超文本传送协议(Hypertext Transfer Protocol )是应用层协议。代表在浏览器请求和服务器响应这种交互行为中，必须按照一定的格式和规则。HTTP的特点是无连接、无状态。(什么鬼，它不就是用来连接浏览器和服务器的吗？别急，接着往下看)
1.1 无连接
无连接是指限制每次连接只处理一个请求，服务器处理完客户端的请求，并收到客户端的应答后，会断开连接。HTTP的设计者有意利用这种特点将协议设计为请求时建连接、请求完释放连接，以尽快将资源释放出来服务其他客户端。
1.2 无状态
无状态是指同一个客户端第二次访问同一个服务器上的资源时，服务器的响应与第一次被访问的时候一样，但是服务器并不知道你曾经访问过，也不记得你曾经访问过多少次。
所以它不会受前面的请求应答情况直接影响，也不会直接影响后面的请求应答情况。这一特性简化了服务器的设计，使服务器更容易支持大量并发的HTTP请求。
但HTTP无状态不代表HTTP的应用也是无状态的，当使用了cookie和session机制的时候，使用HTTP的应用也能有状态。
2. HTTP报文
报文分请求报文和响应报文两类。
2.1 请求报文
请求报文由请求行、请求头、空行和请求体组成。
- 请求行
由请求方法、URI和HTTP协议版本3个字段组成，它们之间用空格分隔。
请求方法一般是GET、POST、DELETE、PUT、OPTIONS、TRACE、CONNECT和HEAD这八种，其中GET和POST两者区别常考。
- 请求头
以key-value的形式，告知服务器所有有关于客户端请求的信息。这里举常见的几个：
User-Agent：产生请求的浏览器信息；
Accept：客户端可识别的内容类型列:text/html, application/xhtml+xml, application/xml
Host：请求的主机名
Accept-Encoding：客户端可接受的编码压缩格式
Cookie：浏览器与服务器数据交互拓展方式
- 空行
内容分隔，表示请求头到此结束。
- 请求体
请求的数据(参数)
2.2 响应报文
与请求报文对应，响应报文也分为四部分，分别是状态行、响应头、空行和响应体
- 状态行
主要内容是状态码，常见的状态码有：
200----请求成功；
304----请求资源指向缓存；
401----请求授权不通过；
403----服务器收到请求，但资源禁止访问;
404----资源不存在(一般是url错误)
500----服务器报错
- 响应头
Content-Type：返回的资源类型
Content-Encoding：返回的编码压缩格式
Cache-Control：缓存控制；
Expires：设置过期时间；
- 空行
内容分隔
- 响应体
响应体就是响应的消息体。如果是纯数据就是返回纯数据，如果请求的是HTML页面，那么返回的就是HTML代码等。
3. HTTP1.0、HTTP1.1、HTTP2.0和HTTPS的区别
3.1 HTTP1.0
HTTP1.0被抱怨最多的就是连接无法复用，和队头阻塞这两个问题。
因为客户端是依据域名来向服务器建立连接，一般PC端浏览器会针对单个域名的server同时建立6～8个连接。
无法复用导致每次连接都需要三次握手；
队头阻塞导致带宽作用不能充分发挥，后续请求一直等待。队头阻塞的根本原因是使用了队列这种数据结构，遵循先进先出(FIF0)的原则，只有前一个请求的响应收到了，才能发送下一个请求，而且这个阻塞主要发生在客户端。
3.2 HTTP1.1
HTTP1.1改进了1.0中每次请求都需要建立一个TCP连接的规则，默认每次连接都是长连接，使用管道(Pipeline)的概念，解决了HTTP1.0客户端的队头阻塞。对于同一个TCP连接，允许一次发送多个HTTP1.1请求，也就是说，不必等前一个响应收到，就可以发送下一个请求了。
但是HTTP1.1规定服务器响应发送顺序必须按照对应的被接受请求的顺序，也就是说最先收到的请求处理时间长了，响应生成也就慢了，虽然后面的响应已经完成，但也会一直等待。这就造成了服务器端的队头阻塞。
3.3 HTTP2.0
为了解决服务器端队头阻塞，HTTP2.0采用了二进制分帧和多路复用。
- 二进制分帧
HTTP2.0采用二进制格式传输数据，而非 HTTP 1.x 的文本格式，二进制协议解析起来更高效。HTTP2.0 中，同域名下所有通信都在单个连接上完成，该连接可以承载任意数量的双向数据流。每个数据流都以消息的形式发送，而消息又由一个或多个帧组成。多个帧之间可以乱序发送，根据帧首部的流标识可以重新组装。
- 多路复用
HTTP2.0允许同时通过单一的TCP连接发起多重的请求--响应消息。即某个请求任务耗时严重，不会影响到其它连接的正常执行。
除了二进制分帧和多路复用，HTTP2.0还具有首部压缩和服务器推送两个特性。
- 首部压缩
HTTP2.0对消息头采用HPACK（专为http/2头部设计的压缩格式）进行压缩传输，能够节省消息头占用的网络的流量。而HTTP/1.x每次请求，都会携带大量冗余头信息，浪费了很多带宽资源。
- 服务器推送
我觉得和ssr有些类似吧。
服务器可以在发送页面HTML时主动推送其它资源，而不用等到浏览器解析到相应位置，发起请求再响应。如果一个请求是由你的主页发起的，服务器很可能会响应主页内容、logo以及css文件，这相当于在一个 HTML 文档内集合了所有的资源。并且可以缓存在服务器。
3.4 HTTPS
HTTP协议传输的数据都是未加密的，也就是明文的，因此使用HTTP协议传输隐私信息非常不安全；而HTTPS基于HTTP协议，通过SSL或TLS提供加密处理数据、验证对方身份以及数据完整性保护。
HTTPS具有以下特点：
- 内容加密：采用混合加密技术，中间者无法直接查看明文内容;
- 验证身份：通过CA证书认证客户端访问的是自己的服务器;
- 保护数据完整性：防止传输的内容被中间人冒充或者篡改
具体HTTPS内容可以看下这篇文章blog.csdn.net/xiaoming100…
总结
TCP是传输层协议，约定了连接和传输规范，三次握手成功后，客户端和服务器开始数据交互；HTTP是应用层协议，约定了具体传输内容，也就是数据的规范。
好比TCP协议是修路用的钢筋水泥原材料，连接目的地A到目的地B；HTTP协议是马路及马路上的红绿灯、指示牌，请求响应数据是各式各样的车辆。
以上这些就是自己的一些学习笔记，写的不好，有不对的地方欢迎指出~
参考文章：
