这是我参与「第四届青训营 」笔记创作活动的第五天

HTTP

概述

HTTP 是一种能够获取如 HTML 这样的网络资源的 protocol(通讯协议)。它是在 Web 上进行数据交换的基础，是一种 client-server 协议，也就是说，请求通常是由像浏览器这样的接受方发起的。一个完整的 Web 文档通常是由不同的子文档拼接而成的，像是文本、布局描述、图片、视频、脚本等等。

基于 HTTP 的组件系统

HTTP 是一个 client-server 协议：请求通过一个实体被发出，实体也就是用户代理。大多数情况下，这个用户代理都是指浏览器，当然它也可能是任何东西，比如一个爬取网页生成维护搜索引擎索引的机器爬虫。

每一个发送到服务器的请求，都会被服务器处理并返回一个消息，也就是response。在这个请求与响应之间，还有许许多多的被称为 proxies 的实体，他们的作用与表现各不相同，比如有些是网关，还有些是caches等。

实际上，在一个浏览器和处理请求的服务器之间，还有路由器、调制解调器等许多计算机。由于 Web 的层次设计，那些在网络层和传输层的细节都被隐藏起来了。HTTP 位于最上层的应用层。虽然底层对于分析网络问题非常重要，但是大多都跟对 HTTP 的描述不相干。

客户端：user-agent

user-agent 就是任何能够为用户发起行为的工具。这个角色通常都是由浏览器来扮演。一些例外情况，比如是工程师使用的程序，以及 Web 开发人员调试应用程序。

浏览器总是作为发起一个请求的实体，他永远不是服务器（虽然近几年已经出现一些机制能够模拟由服务器发起的请求消息了）。

要展现一个网页，浏览器首先发送一个请求来获取页面的 HTML 文档，再解析文档中的资源信息发送其他请求，获取可执行脚本或 CSS 样式来进行页面布局渲染，以及一些其它页面资源（如图片和视频等）。然后，浏览器将这些资源整合到一起，展现出一个完整的文档，也就是网页。浏览器执行的脚本可以在之后的阶段获取更多资源，并相应地更新网页。

一个网页就是一个超文本文档。也就是说，有一部分显示的文本可能是链接，启动它（通常是鼠标的点击）就可以获取一个新的网页，使得用户可以控制客户端进行网上冲浪。浏览器来负责发送 HTTP 请求，并进一步解析 HTTP 返回的消息，以向用户提供明确的响应。

Web 服务端

在上述通信过程的另一端，是由 Web Server 来服务并提供客户端所请求的文档。Server 只是虚拟意义上代表一个机器：它可以是共享负载（负载均衡）的一组服务器组成的计算机集群，也可以是一种复杂的软件，通过向其他计算机（如缓存，数据库服务器，电子商务服务器 ...）发起请求来获取部分或全部资源。

Server 不一定是一台机器，但一个机器上可以装载的众多 Servers。在 HTTP/1.1 和Host头部中，它们甚至可以共享同一个 IP 地址。

代理（Proxies）

在浏览器和服务器之间，有许多计算机和其他设备转发了 HTTP 消息。由于 Web 栈层次结构的原因，它们大多都出现在传输层、网络层和物理层上，对于 HTTP 应用层而言就是透明的，虽然它们可能会对应用层性能有重要影响。还有一部分是表现在应用层上的，被称为代理（Proxies） 。代理（Proxies）既可以表现得透明，又可以不透明（“改变请求”会通过它们）。代理主要有如下几种作用：

• 缓存（可以是公开的也可以是私有的，像浏览器的缓存）
• 过滤（像反病毒扫描，家长控制...）
• 负载均衡（让多个服务器服务不同的请求）
• 认证（对不同资源进行权限管理）
• 日志记录（允许存储历史信息）

HTTP 能控制什么

多年以来，HTTP 良好的扩展性使得越来越多的 Web 功能归其控制。缓存和认证很早就可以由 HTTP 来控制了。另一方面，对同源同域的限制到 2010 年才有所改变。

以下是可以被 HTTP 控制的常见特性。

• 缓存 文档如何缓存能通过 HTTP 来控制。服务端能告诉代理和客户端哪些文档需要被缓存，缓存多久，而客户端也能够命令中间的缓存代理来忽略存储的文档。
• 开放同源限制 为了防止网络窥听和其它隐私泄漏，浏览器强制对 Web 网站做了分割限制。只有来自于相同来源的网页才能够获取网站的全部信息。这样的限制有时反而成了负担，HTTP 可以通过修改头部来开放这样的限制，因此 Web 文档可以是由不同域下的信息拼接成的（某些情况下，这样做还有安全因素考虑）。
• 认证 一些页面能够被保护起来，仅让特定的用户进行访问。基本的认证功能可以直接通过 HTTP 提供，使用Authenticate相似的头部即可，或用 HTTP Cookies 来设置指定的会话。
• 代理和隧道 通常情况下，服务器和/或客户端是处于内网的，对外网隐藏真实 IP 地址。因此 HTTP 请求就要通过代理越过这个网络屏障。但并非所有的代理都是 HTTP 代理。例如，SOCKS 协议的代理就运作在更底层，一些像 FTP 这样的协议也能够被它们处理。
• 会话 使用 HTTP Cookies 允许你用一个服务端的状态发起请求，这就创建了会话。虽然基本的 HTTP 是无状态协议。这很有用，不仅是因为这能应用到像购物车这样的电商业务上，更是因为这使得任何网站都能轻松为用户定制展示内容了。