了解web和网络基础
使用http协议访问web
- 客户端：通过发送请求获取服务器资源的 Web 浏览器等，都可称为客户端（client）。
- 服务器：存放网页资源的地方。
- HTTP协议：客户端与服务器之间的通信，使用一种名为 HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）的协议作为规范，而协议是指通信双方对数据格式和处理规则的约定。
http协议的诞生
欧洲核子研究组织的蒂姆 • 伯纳斯 - 李博士提出了一种能让远隔两地的研究者们共享知识的设想。最初设想的基本理念是：借助多文档之间相互关联形成的超文本（HyperText），连成可相互参阅的 WWW（World Wide Web，万维网）。
WWW 这一名称，是 Web 浏览器当年用来浏览超文本的客户端应用程序时的名称。现在则 用来表示这一系列的集合，也可简称为 Web。
构建web的3种技术：
- HTML：超文本标记语言
- HTTP：文本传输协议
- URL：统一资源定位符
网络基础TCP/IP
通常使用的网络（包括互联网）是在 TCP/IP 协议族的基础上运作的。而 HTTP 属于它内部的一个子集。
协议 不同的硬件、网络设备、操作系统之间进行通信时，需要基于相同的方法，遵守相同的规则，比如：如何探测到目标、哪一方先发起通信、使用什么语言等等，我们把这种规则称为协议。
TCP/IP 是互联网相关的各类协议族的总称，协议中存在各式各样的内容。从电缆的规格到 IP 地址的选定方法、寻找异地用户的方法、双方建立通信的顺序，以及 Web 页面显示需要处理的步骤，等等。
TCP/IP 的分层管理
TCP/IP 协议族里重要的一点就是分层。TCP/IP 协议族按层次分别分为以下 4 层：应用层、传输层、网络层和数据链路层。由于网络通信协议很复杂，层次化之后，每一层的设计就变得简单很多并且层次内部可以自由改动，层次之间只需要定义好交互的接口，实现了解耦。
TCP/IP协议族各层的作用：
- 应用层：应用层决定了向用户提供应用服务时通信的活动（HTTP、DNS、FTP等）。
- 传输层：传输层对上层应用层，提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据传输（TCP、UDP）。
- 网络层：网络层用来处理在网络上流动的数据包，数据包是网络传输的最小数据单位。该层规定了 通过怎样的传输路线把数据包传送给对方（IP）。
- 数据链路层：处理网络的硬件部分，包括控制操作系统、硬件的设备驱动、网络适配器、光纤等物理可见部分。
TCP/IP 通信传输流
利用 TCP/IP 协议族进行网络通信时，会通过分层顺序与对方进行通信。发送端从应用层往下走，接收端则往应用层往上走。接收端的服务器在链路层接收到数据，按序往上层发送，一直到应用层。当传输到应用层，才能算真正接收到由客户端发送过来的 HTTP请求。
IP、TCP 和 DNS
IP、TCP 和 DNS协议是TCP/IP 协议族中与HTTP密不可分的3个协议。
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负责传输的 IP 协议
IP协议位于网络层，IP 协议的作用是把各种数据包传送给对方。而要保证确实传送到对方那里，需要知道接收方的 IP 地址和 MAC 地址（Media Access Control Address）。IP 地址指明了节点被分配到的地址，MAC 地址是指网卡所属的固定地址。IP 地址可以和MAC 地址进行配对，通过IP地址和MAC地址就可以找到接收方（具体的查找过程会用到ARP地址解析协议）。
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确保可靠性的 TCP 协议
TCP 位于传输层，提供可靠的字节流服务。字节流是指，为了方便传输，将大块数据分割成以报文段（segment）为单位的数据包进行管理。可靠的传输是指，TCP有一系列的机制（三次握手、差错控制、超时重传等）保证能够把数据准确可靠地传给对方。
TCP的3次握手，为了准确无误地将数据送达目标处，TCP 协议采用了三次握手策略。用 TCP 协议把数据包送出去后，TCP 不会对传送后的情况置之不理，它一定会向对方确认是否成功送达。握手过程中使用了SYN （同步标志）和ACK（确认标志）。
发送端首先发送一个带 SYN 标志的数据包给对方。接收端收到后，回传一个带有 SYN/ ACK 标志的数据包以示传达确认信息。最后，发送端再回传一个带 ACK 标志的数据包， 代表“握手”结束。 若在握手过程中某个阶段莫名中断，TCP 协议会再次以相同的顺序发送相同的数据包。
- 负责域名解析的 DNS 服务
DNS（Domain Name System）服务是和 HTTP 协议一样位于应用层的协议。它提供域名到IP地址之间的解析服务。
一次网络请求的处理过程
了解了和 HTTP 协议密不可分的 TCP/IP 协议族中的各种协议后，可以通过下图来了解下 IP 协议、TCP 协议和 DNS 服务在一次http请求的过程中各自发挥了哪些作用。
URI和URL
- URI：统一资源标识符，定义了用字符串标识某一互联网资源的格式，URI相当于是URL的父级。
- URL：统一资源定位符，网络资源的路径，在客户端通过URL可以访问到相应的网络资源。
简单的http协议
http协议用于客户端和服务端的通信，请求访问文本或图像等资源的一端称为客户端，而提供资源响应的一端称为服务器端。相当于是问答的模式，由客户端发起请求，服务端响应请求，服务端只在接收到请求时做出响应。
请求和响应报文
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请求报文
由请求方法、请求 URI、协议版本、可选的请求首部字段和内容实体构成。
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响应报文
由协议版本、状态码（表示请求成功或失败的数字代码）、用以解释状态码的原因短语、可选的响应首部字段以及实体主体构成。
无状态
HTTP 是一种不保存状态，即无状态（stateless）协议。使用 HTTP 协议，每当有新的请求发送时，就会有对应的新响应产生。协议本身并不保留之前一切的请求或响应报文的信息。这是为了更快地处理大量事务，确保协议的可伸缩性，而特意把 HTTP 协议设计成如此简单的。
常用的请求方法
| 序号 | 方法 | 描述 |
|---|---|---|
| 1 | GET | 请求指定的页面信息，并返回实体主体，参数会拼在URL中。 |
| 2 | HEAD | 类似于 GET 请求，只不过返回的响应中没有具体的内容，用于获取响应报头 |
| 3 | POST | 向指定资源提交数据进行处理请求（例如提交表单或者上传文件）。数据被包含在请求体中。POST 请求可能会导致新的资源的建立和/或已有资源的修改。 |
| 4 | PUT | 从客户端向服务器传送的数据取代指定的文档的内容。 |
| 5 | DELETE | 请求服务器删除指定的页面。 |
| 6 | CONNECT | HTTP/1.1 协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器。 |
| 7 | OPTIONS | 方法用来查询针对请求 URI 指定的资源支持的方法。 |
| 8 | TRACE | TRACE方法是让Web服务器端将之前的请求通信环回给客户端的方法。 |
| 9 | PATCH | 是对 PUT 方法的补充，用来对已知资源进行局部更新 。 |
持久连接
HTTP 协议的初始版本中，每进行一次 HTTP 通信就要断开一次 TCP 连接。以当年的通信情况来说，因为都是些容量很小的文本传输，所以即使这样也没有多大问题。可随着 HTTP 的普及，网页中开始包含大量图片，要发起很多次请求来获取图片资源。每次的请求都会造成无谓的 TCP 连接建立和断开，增加通信量的开销。
为解决上述TCP重复连接的问题，HTTP/1.1 和一部分的 HTTP/1.0 想出了持久连接，也称为 HTTP keep-alive的方法。持久连接的特点是，只要任意一端没有明确提出断开连接，则保持 TCP 连接状态。一次连接即可以发送多次请求。
持久连接的好处
- 减少了 TCP 连接的重复建立和断开所造成的额外开销，减轻了服务器端的负载。另外，减少开销的那部分时间，使 HTTP 请求和响应能够更早地结束，这样Web页面的显示速度也就相应提高了。
- 持久连接使得多数请求以管线化方式发送成为可能。从前发送请求后需等待并收到响应，才能发送下一个请求。管线化技术可以让多个请求并行发送，不需要一个接一个地等待响应了。
Cookie状态管理
HTTP 是无状态协议，它不对之前发生过的请求和响应的状态进行管理。实际业务中有些场景需要保存用户的状态，比如：登录后才可以访问的状态、购物车、用户历史记录等。为了记住客户端的状态，引入了 Cookie 技术。Cookie 技术通过在请求和响应报文中写入 Cookie 信息来控制客户端的状态。 下面是cookie的原理：
- 没有 Cookie 信息状态下的请求
- 第 2 次以后（存有 Cookie 信息状态）的请求
Cookie 会根据从服务器端发送的响应报文内的一个叫做 Set-Cookie 的首部字段信息，通知客户端保存Cookie。当下次客户端再往该服务器发送请求时，客户端会自动在请求报文中加入 Cookie 值后发送出去。服务器端发现客户端发送过来的 Cookie 后，会去检查究竟是从哪一个客户端发来的连接请求，然后对比服务器上的记录，最后得到之前的状态信息。
