HTTP 实用指南|青训营笔记

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这是我参与「第四届青训营」笔记创作活动的的第8天

本堂课重点内容

  • 协议分析

详细知识点介绍

初识HTTP

Hyper Text Transfer Protocol 超文本传输协议

  • 应用层协议，基于 TCP 协议

  • 请求响应

  • 简单可扩展

  • 无状态

协议分析

发展

HTTP/0.9

  • 单行协议

  • 请求 GET/mypage.html

  • 响应只有 HTML 文档

HTTP/1.0

  • 构建可扩展性

  • 增加了 Header

  • 有了状态码

  • 支持多种文档类型

  • ...

HTTP/1.1

  • 标准化协议

  • 链接复用

  • 缓存

  • 内容协商

  • ...

HTTP/2

  • 更加优异的表现

  • 二进制协议

  • 压缩 header

  • 服务器推送

  • ...

HTTP/3

  • 草案

报文

Method

值解释
GET请求一个指定资源的表示形式，使用 GET 的请求应该只被用于获取数据
POST用于将实体提交到指定的资源，通常导致在服务器上的状态变化或副作用
PUT用请求有效载荷替换目标资源的所有当前表示
DELETE删除指定的资源
HEAD请求一个与GET请求的响应相同的响应，但没有响应体
CONNECT建立一个到由目标资源标识的服务器的隧道
OPTIONS用于描述目标资源的通信选项
TRACE沿着到目标资源的路径执行一个消息环回测试
PATCH用于对资源应用部分修改

特点：

  • Safe（安全的）：不会修改服务器的数据的方法

    • GET、HEAD、OPTIONS

  • Idempotent（幂等）：同样的请求被执行一次与连续执行多次的效果是一样的，服务器的状态也是一样的

    • 所有 safe 的方法都是 ldempotent 的

    • GET、HEAD、OPTIONS、PUT、DELETE

状态码

字段解释例子
1XX指示信息，表示请求已接收，继续处理200 OK - 客户端请求成功
2XX成功，表示请求已被成功接收、理解、接受301 - 资源（网页等）被永久转移到其它URL
3XX重定向，要完成请求必须进行更讲—步的操作302 - 临时跳转
4XX客户端错误，请求有语法错误或请求无法实现401 Unauthorized - 请求未经授权
404 - 请求资源不存在，可能是输入了错误的URL
5XX报务器端错误，服务器未能实现合法的请求500 - 服务器内部发生了不可预期的错误
504 Gateway Timeout - 网关或者代理的服务器无法在规定的时间内获得想要的响应。

RESTful API

一种 API 设计风格

REST - Representational State Transfer

  1. 每一个 URI 代表一种资源

  2. 客户端和服务器之间，传递这种资源的某种表现层

  3. 客户端通过 HTTP method，对服务器端资源进行操作,实现"表现层状态转化"

常用请求头

字段解释
Accept接收类型，表示浏览器支持的MIME类型 (对标服务端返回的 Content-Type)
Content-Type客户端发送出去实体内容的类型
Cache-Control指定请求和响应遵循的缓存机制，如 no-cache
If-Modified-Since对应服务端的 Last-Modified，用来匹配看文件是否变动，只能精确到 1s 之内
Expires缓存控制，在这个时间内不会请求，直接使用缓存，服务端时间
Max-age代表资源在本地缓存多少秒,有效时间内不会请求，而是使用缓存
If-None-Match对应服务端的ETag，用来匹配文件内容是否改变（非常精确)
Cookie有 cookie 并且同域访问时会自动带上
Referer该页面的来源 URL (适用于所有类型的请求，会精确到详细页面地址， csrf 拦截常用到这个字段)
Origin最初的请求是从哪里发起的(只会精确到端口）,Origin 比 Referer 更尊重隐私
User-Agent用户客户端的一些必要信息，如 UA 头部等

常用响应头

字段解释
Content_Type服务端返回的实体内容的类型
Cache-Control指定请求和响应遵循的缓存机制，如 no-cache
Last-Modified请求资源的最后修改时间
Expires应该在什么时候认为文档已经过期,从而不再缓存它
Max-age客户端的本地资源应该缓存多少秒,开启了 Cache-Control 后有效
ETag资源的特定版本的标识符, Etags 类似于指纹
Set-Cookie设置和页面关联的 cookie，服务器通过这个头部把 cookie 传给客户端
Server服务器的一些相关信息
Access-Control-Allow-Origin服务器端允许的请求 Origin 头部（譬如为*)

缓存

强缓存

  • Expires，时间戳

  • Cache-Control

    • 可缓存性

      • no-cache：协商缓存验证

      • no-store：不使用任何缓存

    • 到期

      • max-age：单位是秒，存储的最大周期，相对于请求的时间

    • 重新验证*重新加载

      • must-revalidate：一旦资源过期，在成功向原始服务器验证之前，不能使用

协商缓存

  • Etag/If-None-Match：资源的特定版本的标识符，类似于指纹

  • Last-Modified/If-Modified-Since：最后修改时间

cookie

set-cookie - response

字段解释
Name=value各种cookie的名称和值
Expires=DateCookie 的有效期，缺省时 Cookie 仅在浏览器关闭之前有效。
Path=Path限制指定 Cookie 的发送范围的文件目录，默认为当前
Domain=domain限制 cookie 生效的域名，默认为创建 cookie 的服务域名
secure仅在 HTTPS 安全连接时，才可以发送 Cookie
HttpOnlyJavaScript 脚本无法获得 Cookie
SameSite=[None|Strict|Lax]None 同站、跨站请求都可发送
Strict 仅在同站发送
Lax 允许与顶级导航一起发送，并将与第三方网站发起的 GET 请求一起发送

HTTP/2概述

更快、更稳定、更简单

  • 帧（frame）：HTTP/2 通信的最小单位，每个帧都包含帧头，至少会标识出当前帧所属的数据流

  • 二进制

  • 消息：与逻辑请求或响应消息对应的完整的一系列帧

  • 数据流：已建立的连接内的双向字节流，可以承载一条或多条消息

  • 交错发送，接收方重组织

  • HTTP/2 连接都是永久的，而且仅需要每个来源一个连接

  • 流控制：阻止发送方向接收方发送大量数据的机制

  • 服务器推送

HTTPS概述

Hypertext Transfer Protocol Secure

  • 经过 TSL/SSL 加密

    • 对称加密：加密和解密都使用同一个密匙

    • 非对称加密，加密和解密需要使用两个不同的密匙：公钥（Public key）和私钥（private key）

场景分析

静态资源

方案：缓存 + CDN + 文件名hash

CDN:Content Delivery Network

  • 通过用户就近性和服务器负载的判断，CDN 确保内容以—种极为高效的方式为用户的请求提供服务

跨域

  • CORS（Cross-Origin Resource Sharing）

  • 预请求：获知服务端是否允许该跨源请求（复杂请求）

  • 相关协议头

    • Access-Control-XXXXXX

    • Origin

  • 代理服务器

    • 同源策略是浏览器的安全策略，不是 HTTP 的

  • Iframe

    • 诸多不便

鉴权

  • Session + cookie

  • JWT（JSON web token）

稳定性

  • 重试机制

    • 超时

    • 错误

    • 重试是保证稳定的有效手段，但要防止加剧恶劣情况

  • 缓存

    • 缓存合理使用，作为最后一道防线

  • 数据安全

    • HTTPS

    • 劫持

了解更多

WebSocket

  • 浏览器与服务器进行全双工通讯的网络技术

  • 典型场景∶实时性要求高，例如聊天室

  • URL使用 ws:// 或 wss:// 等开头

QUIC

Quick UDP Internet Connection

  • 0-RTT 建联（首次建联除外)

  • 类似 TCP 的可靠传输

  • 类似 TLS 的加密传输，支持完美前向安全

  • 用户空间的拥塞控制,最新的 BBR 算法

  • 支持h2的基于流的多路复用,但没有 TCP 的 HOL 问题

  • 前向纠错 FEC

  • 类似 MPTCP 的Connection migration

课后个人总结

本课主要讲解HTTP请求/响应与HTTP协议，课程中所提及的协议和新技术，现在大部分都在应用。而笔者是一个小白初学者，所以在听讲到 HTTP/1.0的时候还有很多未解、不解和困惑，希望能继续努力寻求知识迎头赶上进程。

引用参考

第四届字节跳动青训营「HTTP 实用指南」课程

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