HTTP 概述

HTTP 是一种用作获取诸如 HTML 文档这类资源的协议。它是 Web 上进行任何数据交换的基础，同时，也是一种客户端—服务器（client-server）协议，也就是说，请求是由接受方——通常是浏览器——发起的。一个完整网页文档是由获取到的不同文档组件——像是文本、布局描述、图片、视频、脚本等——重新构建出来的。

客户端与服务端之间通过交换一个个独立的消息（而非数据流）进行通信。由客户端——通常是个浏览器——发出的消息被称作请求（request），由服务端发出的应答消息被称作响应（response）。

20 世纪 90 年代，HTTP 作为一套可扩展的协议被设计出来，并随时间不断演进。HTTP 是一种应用层的协议，通过 TCP，或者是 TLS——一种加密过的 TCP 连接——来发送，当然，理论上来说可以借助任何可靠的传输协议。受益于 HTTP 的可扩展性，时至今日，它不仅可以用来获取超文本文档，还可用来获取图片、视频或者向服务端发送信息，比如填写好的 HTML 表单。HTTP 还可以用来获取文档的部分内容，以便按需更新 Web 页面。

基于 HTTP 的组件系统

HTTP 是一个客户端—服务器协议：请求由一个实体，即用户代理（user agent），或是一个可以代表它的代理方（proxy）发出。大多数情况下，这个用户代理都是一个网页浏览器，不过它也可能是任何东西，比如一个爬取网页来充实、维护搜索引擎索引的机器爬虫。

每个请求都会被发送到一个服务端，它会处理这个请求并提供一个称作响应的回复。在客户端与服务端之间，还有许许多多的被称为代理的实体，履行不同的作用，例如充当网关或缓存。

HTTP 的基本性质

HTTP 是简约的

大体上看，HTTP 被设计得简单且易读，尽管在 HTTP/2 中，HTTP 消息被封装进帧（frame）这点引入了额外的复杂度。HTTP 报文能够被人读懂并理解，向开发者提供了更简单的测试方式，也对初学者降低了门槛。

HTTP 是可扩展的

在 HTTP/1.0 中引入的 HTTP 标头（header）让协议扩展变得非常容易。只要服务端客户端之间对新标头的语义经过简单协商，新功能就可以被加入进来。

HTTP 无状态，但并非无会话

HTTP 是无状态的：在同一个连接中，两个执行成功的请求之间是没有关系的。这就带来了一个问题，用户没有办法在同一个网站中进行连贯的交互，比如在电商网站中使用购物车功能。尽管 HTTP 根本上来说是无状态的，但借助 HTTP Cookie 就可使用有状态的会话。利用标头的扩展性，HTTP Cookie 被加进了协议工作流程，每个请求之间就能够创建会话，让每个请求都能共享相同的上下文信息或相同的状态。

HTTP 和网络连接

一个网络连接是由传输层来控制的，因此从根本上说不属于 HTTP 的范畴。HTTP 协议并不需要下面的传输层协议是面向连接的，仅仅需要它是可靠的，或不会丢失消息（至少，某个情况下告知错误）。在互联网两个最常用的传输层协议中，TCP 是可靠的而 UDP 不是。HTTP 因此而依靠于 TCP 的标准，即面向链接的。

在客户端与服务端能够传递请求、响应之前，这两者间必须建立一个 TCP 链接，这个过程需要多次往返交互。HTTP/1.0 默认为每一对 HTTP 请求/响应都打开一个单独的 TCP 连接。当需要接连发起多个请求时，工作效率相比于它们之间共享同一个 TCP 连接要低。

为了减轻这个缺陷，HTTP/1.1 引入了流水线（已被证明难以实现）和持久化连接：可以通过 Connection 标头来部分控制底层的 TCP 连接。HTTP/2 则更进一步，通过在一个连接中复合多个消息，让这个连接始终平缓并更加高效。

为了设计一种更匹配 HTTP 的传输层协议，各种实验正在进行中。例如，Google 正在测试一种基于 UDP 构建，更可靠、高效的传输层协议——QUIC。

基于 HTTP 的 API

XMLHttpRequest 是基于 HTTP 的最常用 API，可用于在用户代理和服务端之间交换数据。现代 Fetch API 提供相同的功能，并具有更强大和灵活的功能集。

另一种 API，server-sent 事件，是一种单向服务，允许服务端借助作为 HTTP 传输机制向客户端发送事件。使用 EventSource 接口，客户端可打开连接并创建事件处理器。客户端浏览器自动将 HTTP 流里到达的消息转换为适当的 Event对象。继而将已知类型的事件，传递给先前注册过的事件处理器，其他未指明类型的事件则传递给 onmessage 事件处理器。

总结

HTTP 是一种简单、易用、具有可扩展性的协议，其客户端—服务器模式的结构，加上能够增加标头的能力，使得 HTTP 随 Web 中不断扩展的能力一起发展。