HTTP协议|青训营笔记

岚小嘉
65 阅读5分钟

这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第 22 天

一、本堂课重点内容

  1. 初识HTTP协议
  2. 协议分析

二、详细知识点介绍

1.初识HTTP协议

1.1 前置知识

我们在上网时，经常会查询各种网址，那么在我们输入网址点击搜索，到页面加载完成这一过程中，到底发生了什么呢？这个过程中，HTTP的作用是巨大的，在了解位于应用层的协议HTTP之前，我们先来了解位于传输层的协议TCP。 TCP协议有一些特点，下面进行总结：

  • 面向连接
  • 点对点
  • 可靠交付
  • 面向字节流，也就是说仅仅把上层协议传递过来的数据当成字节传输。为了实现TCP上述的特点，TCP协议需要解决的是面向连接(建立连接和关闭连接的方式)、可靠传输(错误确认和重传)、 流量控制(发送方和接收方的传输速率协调)、拥塞控制四个方面。

1.2 HTTP简介

HTTP(Hyper Text Transfer Protocol)称为超文本传输协议，是一个应用层协议，并且基于上面提到的TCP协议，拥有着请求响应、简单可扩展、无状态等特点。

2.协议分析

2.1 协议发展阶段

HTTP协议发展至今经历了几个阶段：

  1. HTTP/0.9：单行协议，请求GET/mypage.html，响应只有HTML文档。
  2. 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。
  3. HTTP/1.1：标准化协议，链接复用，缓存，内容协商。
  4. HTTP/2：更优异的表现，二进制协议，压缩header，服务器推送。
  5. HTTP/3：草案

2.2 协议报文

2.2.1 Method

HTTP协议中，报文是十分重要的部分，在报文中存在着方法(method)，常见的方法如下所示： image.png 方法也有安全方法和幂等的分类，具体特性如下：
Safe (安全的) :不会修改服务器的数据的方法，如GET，HEAD，OPTIONS等方法。
ldempotent (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，且所有safe的方法都是Idempotent的，如GET，HEAD，OPTIONS，PUT， DELETE等方法。

2.2.2 状态码

状态码也是协议报文中重要的一部分，常见的状态码如下所示：

image.png
具体范例如：

  • 200 OK-客户端请求成功
  • 301-资源(网页等)被永久转移到其它URL
  • 302-临时跳转
  • 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
  • 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
2.2.3 RESTful API

RESTful API: 一种API设计风格; REST - Representational State Transfer，设计这种API应遵循以下几个原则：

  • 每一个URI代表一种资源;
  • 客户端和服务器之间，传递这种资源的某种表现层;
  • 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"。
2.2.4 请求和响应

回到报文本身，报文的头部字段通常由请求头和响应头两种，它拥有很多请求头和响应头，一些常用样例如下：

常见请求头 image.png

常见响应头 image.png

2.2.5 缓存

HTTP中缓存分为强缓存和协商缓存。
强缓存：当请求资源在本地缓存时即可直接响应并使用。
协商缓存：即使请求资源在本地已有缓存，但是否能使用需要一个通信过程来进行确认。
强缓存和协商缓存都各自有一些字段

强缓存字段:

  • 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

协商缓存字段：

  • Etag/lf-None-Match:资源的特定版本的标识符，类似于指纹
  • Last-Modified/Ilf-Modified-Since:最后修改时间

HTTP协议请求资源的流程图如下所示：

image.png

3. 发展

3.1 HTTP/2概述

HTTP/2是现在被广泛使用的协议版本，有着更快、更稳定、更简单的特点。在HTTP/2协议中有以下概念：

帧(frame) : HTTP/2通信的最小单位,每个帧都包含帧头，至少也会标识出当前帧所属的数据流，且为二进制数据流
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。HTTP/2连接都是永久的，而且仅需要每个来源一个连接，采取交错发送和接收方重组织的方法。
流控制 :阻止发送方向接收方发送大量数据的机制，采取服务器推送的方式。

3.2 HTTPS概述

HTTPS(Hypertext Transfer Protocol Secure)经过TSL/SSL加密。加密方式又有对称加密和非对称加密：
对称加密： 加密和解密都是使用同一个密钥
非对称加密： 加密和解密需要使用两个不同的密钥:公钥(public key)和私钥(private key)

三、课后个人总结

在HTTP协议的学习中，扩展了关于应用层协议的知识内容，HTTP协议在日常生活中不可或缺，在课堂上学习到了有关HTTP的发展、协议报文等一系列内容，并且熟悉了通过底层看表面这一研究思路。

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