这是我参与「第三届青训营 -后端场」笔记创作活动的第3篇笔记。

HTTP协议

概念

HTTP协议（即超文本传输协议）是用于从WWW服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。它可以使浏览器更加高效，使网络传输减少。它不仅保证计算机正确快速地传输超文本文档，还确定传输文档中的哪一部分，以及哪部分内容首先显示(如文本先于图形)等。

HTTP是一个应用层协议，由请求和响应构成，是一个标准的客户端服务器模型。HTTP是一个无状态的协议。

在Internet中所有的传输都是通过TCP/IP进行的。HTTP协议作为TCP/IP模型中应用层的协议也不例外。HTTP协议通常承载于TCP协议之上，有时也承载于TLS或SSL协议层之上，这个时候，就成了我们常说的HTTPS。如下图所示：

HTTP默认的端口号为80，HTTPS的端口号为443。浏览网页是HTTP的主要应用，但是这并不代表HTTP就只能应用于网页的浏览。HTTP是一种协议，只要通信的双方都遵守这个协议，HTTP就能有用武之地。

HTTP协议特点

HTTP协议永远都是客户端发起请求，服务器回送响应。这样就限制了使用HTTP协议，无法实现在客户端没有发起请求的时候，服务器将消息推送给客户端。

HTTP协议的主要特点可概括如下：

1.支持客户/服务器模式。支持基本认证和安全认证。

2.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。

3.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。

4、HTTP 0.9和1.0使用非持续连接：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。HTTP 1.1使用持续连接：不必为每个web对象创建一个新的连接，一个连接可以传送多个对象，采用这种方式可以节省传输时间。

5、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。

无状态协议

无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力，服务器不知道客户端是什么状态。从另一方面讲，打开一个服务器上的网页和你之前打开这个服务器上的网页之间没有任何联系。

HTTP是一个无状态的面向连接的协议，无状态不代表HTTP不能保持TCP连接，更不能代表HTTP使用的是UDP协议（无连接）。

从HTTP/1.1起，默认都开启了Keep-Alive，保持连接特性，简单地说，当一个网页打开完成后，客户端和服务器之间用于传输HTTP数据的TCP连接不会关闭，如果客户端再次访问这个服务器上的网页，会继续使用这一条已经建立的连接。

Keep-Alive不会永久保持连接，它有一个保持时间。

HTTP之URL

HTTP使用统一资源标识符（Uniform Resource Identifiers, URI）来传输数据和建立连接。URL,全称是UniformResourceLocator, 中文叫统一资源定位符,是互联网上用来标识某一处资源的地址。以下面这个URL为例，介绍下普通URL的各部分组成：

www.aspxfans.com:8080/news/index.…

从上面的URL可以看出，一个完整的URL包括以下几部分：

1.协议部分：该URL的协议部分为“http：”，这代表网页使用的是HTTP协议。在Internet中可以使用多种协议，如HTTP，FTP等等本例中使用的是HTTP协议。在"HTTP"后面的“//”为分隔符

2.域名部分：该URL的域名部分为“www.aspxfans.com”。一个URL中，也可以使用IP地址作为域名使用

3.端口部分：跟在域名后面的是端口，域名和端口之间使用“:”作为分隔符。端口不是一个URL必须的部分，如果省略端口部分，将采用默认端口

4.虚拟目录部分：从域名后的第一个“/”开始到最后一个“/”为止，是虚拟目录部分。虚拟目录也不是一个URL必须的部分。本例中的虚拟目录是“/news/”

5.文件名部分：从域名后的最后一个“/”开始到“？”为止，是文件名部分，如果没有“?”,则是从域名后的最后一个“/”开始到“#”为止，是文件部分，如果没有“？”和“#”，那么从域名后的最后一个“/”开始到结束，都是文件名部分。本例中的文件名是“index.asp”。文件名部分也不是一个URL必须的部分，如果省略该部分，则使用默认的文件名

6.锚部分：从“#”开始到最后，都是锚部分。本例中的锚部分是“name”。锚部分也不是一个URL必须的部分（锚部分，快速定位器，可快速将访问者带到资源指定位置）

7.参数部分：从“？”开始到“#”为止之间的部分为参数部分，又称搜索部分、查询部分。本例中的参数部分为“boardID=5&ID=24618&page=1”。参数可以允许有多个参数，参数与参数之间用“&”作为分隔符。

一次完整的HTTP请求过程

参考链接：zhuanlan.zhihu.com/p/38240894

HTTP请求报文

一个HTTP请求报文由请求行（request line）、请求头部（header）、空行和请求数据4个部分组成，下图给出了请求报文的一般格式。

请求行

请求行分为三个部分：请求方法、请求地址（URL）和协议版本

请求方法 HTTP/1.1 定义的请求方法有8种：GET、POST、PUT、DELETE、PATCH、HEAD、OPTIONS、TRACE。

协议版本 常用的有HTTP/1.0和HTTP/1.1

请求头部

请求头部为请求报文添加了一些附加信息，由“名/值”对组成，每行一对，名和值之间使用冒号分隔。

常见的请求头

请求头部的最后会有一个空行，表示请求头部结束，接下来为请求数据，这一行非常重要，必不可少。

请求数据

（可选部分，GET请求就没有请求数据） 一个POST请求示例如下：

HTTP响应报文

HTTP响应报文主要由状态行、响应头部、空行以及响应数据组成。

状态行

状态行主要由：协议版本、状态码、状态码描述组成。

其中协议版本与请求报文一致，状态码描述是对状态码的简单描述，主要包含以下几类（状态码为3位数字）：

• 1xx：指示信息--表示请求已接收，继续处理。
• 2xx：成功--表示请求已被成功接收、理解、接受。
• 3xx：重定向--要完成请求必须进行更进一步的操作。
• 4xx：客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现。
• 5xx：服务器端错误--服务器未能实现合法的请求

相应头部

与请求头部类似，为响应报文添加了一些附加信息，常见响应头部如下：

响应数据

用于存放需要返回给客户端的数据信息。一个完整的响应报文示例如下： 用于存放需要返回给客户端的数据信息。

HTTP无状态-Cookie

Cookie是什么

HTTP协议本身是无状态的。什么是无状态呢，即服务器无法判断用户身份。Cookie实际上是一小段的文本信息（key-value格式）。客户端向服务器发起请求，如果服务器需要记录该用户状态，就使用response向客户端浏览器颁发一个Cookie。客户端浏览器会把Cookie保存起来。当浏览器再请求该网站时，浏览器把请求的网址连同该Cookie一同提交给服务器。服务器检查该Cookie，以此来辨认用户状态。

同时，cookie还可以用来记录历史：假设a.com是一个购物网站，当 A 在上面将商品 A1 、A2 加入购物车时，可以改写 Cookie，改为「uid=1; cart=A1,A2」，表示购物车里有 A1 和 A2 两样商品了。

这样一来，当用户关闭网页，过三天再打开网页的时候，依然可以看到 A1、A2 躺在购物车里，因为浏览器并不会无缘无故地删除这个 Cookie。

借此，就达到里记录用户操作历史的目的了。

（上面的例子是为了说明 Cookie 的作用而构想出来的，实际的网站使用 Cookie 时会更谨慎一些。）

HTTP无状态-Session

Session是另一种记录客户状态的机制，不同的是Cookie保存在客户端浏览器中，而Session保存在服务器上。客户端浏览器访问服务器的时候，服务器把客户端信息以某种形式记录在服务器上。这就是Session。客户端浏览器再次访问时只需要从该Session中查找该客户的状态就可以了。

Session机制是一种服务器端的机制，服务器使用一种类似于散列表的结构（也可能就是使用散列表）来保存信息。
当程序需要为某个客户端的请求创建一个session的时候，服务器首先检查这个客户端的请求里是否已包含了一个session标识 - 称为 session id，如果已包含一个session id则说明以前已经为此客户端创建过session，服务器就按照session id把这个 session检索出来使用（如果检索不到，可能会新建一个），如果客户端请求不包含session id，则为此客户端创建一个session并且生成一个与此session相关联的session id，session id的值应该是一个既不会重复，又不容易被找到规律以仿造的字符串，这个session id将被在本次响应中返回给客户端保存。

session的实现方式

使用Cookie来实现

服务器给每个Session分配一个唯一JSESSIONID(字段名称)，并通过Cookie发送给客户端。 当客户端发起新的请求的时候，将在Cookie头中携带这个JSESSIONID。这样服务器能够找到这个客户端对应的Session。

使用URL回写来实现 作为URL字符串中的路径参数

Session 和 Cookie的区别

1、数据存储位置：cookie数据存放在客户的浏览器上，session数据放在服务器上。

2、安全性：cookie不是很安全，别人可以分析存放在本地的cookie并进行cookie欺骗，考虑到安全应当使用session。

3、服务器性能：session会在一定时间内保存在服务器上。当访问增多，会比较占用你服务器的性能，考虑到减轻服务器性能方面，应当使用cookie。

4、数据大小：单个cookie保存的数据不能超过4K，很多浏览器都限制一个站点最多保存20个cookie。

5、信息重要程度：可以考虑将登陆信息等重要信息存放为session，其他信息如果需要保留，可以放在cookie中。

6、Session是针对每一个用户的，变量的值保存在服务器上，用一个sessionID来区分是哪个用户session变量,这个值是通过用户的浏览器在访问的时候返回给服务器，当客户禁用cookie时，这个值也可能设置为由get来返回给服务器；