这是我参与「第五届青训营」伴学笔记创作活动的第 5 天，欢迎各位大佬批评指正。
HTTP 发展与现状
HTTP作为现代互联网通用协议，经历了几个较大的版本迭代更新，是目前最热门的应用层协议之一。目前被广泛使用的仍然是HTTP 1.1版本协议，但是HTTP2 / HTTP3协议依然是未来互联网协议发展的趋势。对于HTTP和传输层的TCP/IP协议的熟练掌握不仅是前端开发人员的必备技能，也是后期进行性能优化，页面加载效率提升和一些特殊应用场景的（加密传输、实时通讯等）的基础。
什么是 HTTP 协议
HTTP即Hyper Text Transfer Protocol（超文本传输协议），位于OSI七层网络模型的第七层，即应用层协议，在传输层基于TCP协议。具有请求-响应单向机制，无状态，并且有简单可扩展的特性。
最早的HTTP协议仅仅用于传输简单的文本信息，随着互联网的发展，愈来越多的资源和文件可以在HTTP协议下进行传输，比如：图片、视频、音频、超链接等。
HTTP 协议分析
如下图是一个最基本的HTTP模型：
1. 报文结构分析
HTTP协议由start-line、header和body组成。
- 请求头： 第一行为请求行，包括：请求方法、URL、HTTP协议版本等，以空格分割。例如：
GET / HTTP/1.1
| 常用request-header | 描述 |
|---|---|
| Host | 通信的服务器域名或IP地址 |
| Connection | 网络连接方式，默认值为keep-alive，即复用链接。 |
| Accept | 客户端可以接受的资源类型(对应响应头的Content-Type) |
| Accept-Encoding | 客户端支持的压缩编码格式，例如gzip，default，br等。 |
| Content-Type | 客户端发送的实体内容类型。 |
| Cookie | 同域发送请求携带的客户端信息，使得请求变为一个有状态的请求。 |
| Cache-Control | 指定请求和响应的缓存机制。 |
| If-Modified-Since | 对应Last-modified，用来判断文件是否变动，只能精确到1s。 |
| Experies | 缓存控制，如果在时间段内使用缓存。 |
| Max-Age | 代表资源在本地缓存多少秒。 |
| If-None-Match | 对应ETag，判断文件是否改变，非常精确，优先级最高。 |
| User-Agent | 客户端信息，包括：浏览器版本、手机、电脑信息等。 |
- 响应头：
第一行为状态行，包括：
HTTP协议版本、状态码等，以空格分割。例如：
HTTP/1.1 200 OK
| 常用response-header | 描述 |
|---|---|
| Content-Type | 服务器返回实体内容的类型。 |
| Connection | 网络连接方式，默认值为keep-alive，即复用链接。 |
| Accept | 客户端可以接受的资源类型 |
| Accept-Encoding | 客户端支持的压缩编码格式，例如gzip，default，br等。 |
| Cookie | 发送请求携带的客户端信息，使得请求变为一个有状态的请求。 |
| Cache-Control | 指定响应请求遵循的缓存机制。 |
| Etag | 资源特定标识符 |
| Expires | 缓存失效期。 |
| Max-Age | 缓存在本地缓存最大时间。 |
| Last-Modified | 资源最后修改时间。 |
| User-Agent | 客户端信息，包括：浏览器版本、手机、电脑信息等。 |
缓存机制：浏览器请求的资源，可以被缓存在本地，下一次打开的时候可以直接从本地加载，避免建立TCP链接拉取资源，有更好的响应时间并且降低服务器的压力。其可分为强缓存/协商缓存。
强缓存：当缓存的资源标识未过期时，可以直接拉去本地资源不必发送http请求。由
Expires和Cache-Control控制。协商缓存：当缓存资源过期时，需要和服务器通信验证缓存资源是否是最新的。
- cookie：
cookie会同域请求中自动携带，具体字段如下：
2. 请求方式
虽然一般见到的请求都是GET和POST；但其实请求方式有许多～
| 请求方式 | 描述 |
|---|---|
| GET | 用于请求服务器获取资源。 |
| POST | 将一个实体提交到服务器，用于更改资源状态等。 |
| PUT | 用请求有效载荷替换目标资源的所有当前表示。 |
| DELETE | 删除指定资源。 |
| HEAD | 请求一个与GET请求相同的响应，但是没有响应体。 |
| CONNECT | 建立一个到目标服务器的通信隧道。 |
| OPTIONS | 描述目前资源的通信选项。 |
| TRACE | 沿着目标资源路径进行消息回环测试。 |
| PATCH | 对资源应用部分进行修改。 |
safe（安全方法）
安全方法就是不会修改服务器资源状态的请求方式。比如：GET；HEAD；OPTIONS。
Idempotent（幂等方法）
幂等方法即多次和一次产生的效果是一样的，服务器的状态也是一样的。除了安全的三种方法外，还有PUT和DELETE。
3. 状态码
| 状态码 | 描述 |
|---|---|
| 1XX | 表示信息已经接受，等待后续处理。 |
| 2XX | 表示成功；请求已经被成功接受、理解；比如200。 |
| 3XX | 重定向，要完成请求必须进一步操作。 |
| 4XX | 客户端错误，请求无法完成或者有语法错误。 |
| 5XX | 服务端错误，服务端未能实现合法请求。 |
4. Restful/Restless API
REST，即representational state transfer，表现层状态转化；适用于描述API的两种设计风格。
-
RESTful API
- 每一种url代表一种资源；
- 客户端和服务端之间传递这种资源的某种表现层
- 客户端通过http请求对资源进行操作，实现表现层状态转化。
-
RESTless API
- 每一个路径代表一个一种操作。
- CRUD不是由请求方式决定。
HTTPS 概述
HTTP是明文传输的协议，很容易被第三方/中间人截获信息，不适用于保密程度较高的信息和涉及隐私的情况。HTTPS在这种需求下应运而生，其经过TSL/SSL加密，防止传输信息被截获破解。具体如下图所示：
HTTP/2 协议
HTTP/2是一个比较成熟的HTTP协议的应用方案，目前被许多大厂采用。相比于HTTP/1.1而言，其具有更快、更稳定、更简单的特性。
- 二进制分帧：
HTTP/2以二进制传输代替原本的明文传输，报文信息被划分为更小的数据帧。
- 多路复用
虽然同一个域名下浏览器允许建立6～8个TCP链接，但是对于大量数据请求数量显然不够，此外，HTTP/1.1是请求答应的方式，每个TCP只能同时处理一个请求-应答，浏览器按照FIFO原则进行处理，这样如果有一个请求阻塞，则会形成队头阻塞的情形。
HTTP/2在一个TCP连接上，可以不断发送帧，每个帧的stream identifier标明该帧属于哪一个数据流，接收方会依据stream identifier拼接数据帧形成完成的数据，因此可以实现乱序发送，并且避免队头阻塞的情况。
- 服务端主动推送
服务器会主动向浏览器推送浏览器请求相关的资源，避免后续必然的请求发起。
- 优先级
每一个stream都可以设置依赖和权重，按照依赖树分配优先级，解决了关键请求被阻塞的问题。
