1. HTTP协议
1.1 HTTP协议
HTTP协议（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）是一种用于分布式、协作式和超媒体信息系统的应用层协议。它定义了客户端和服务器之间交换数据的格式和传输方式。HTTP协议是互联网上应用最广泛的协议之一，主要用于Web浏览器和服务器之间的通信。
1.2 协议里面有什么
mindmap
HTTP协议
请求行/状态行
方法名
GET
HEAD
POST
PUT
DELETE
CONNECT
OPTIONS
TRACE
PATCH
URL
协议版本
请求头/响应头
请求体/响应体
1.3 请求流程
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建立连接：
- 客户端通过DNS解析服务器的域名，获取服务器的IP地址。
- 客户端与服务器的HTTP端口（通常是80端口，HTTPS是443端口）建立TCP连接。如果是HTTPS请求，还会建立SSL/TLS加密连接。
-
发送HTTP请求：
-
客户端向服务器发送一个HTTP请求消息。请求消息通常包括以下部分：
- 请求行：包含请求方法（如GET、POST等）、请求的URI和HTTP版本。
- 请求头部：包含一系列的键值对，提供关于请求、客户端能力和期望响应的额外信息。
- 空行：请求头部和实体主体之间的分隔符。
- 实体主体（可选）：包含请求的数据，例如表单数据或上传的文件。
-
-
服务器处理请求：
- 服务器接收到请求后，解析请求消息，确定如何处理请求。
- 服务器可能需要进行认证和授权检查。
- 服务器根据请求的URI找到对应的资源或执行相应的操作。
-
服务器响应：
-
服务器生成HTTP响应消息，发送回客户端。响应消息通常包括以下部分：
- 状态行：包含HTTP版本、状态码（如200表示成功）和状态描述。
- 响应头部：包含关于响应的元数据，如内容类型、长度、缓存指令等。
- 空行：分隔响应头部和实体主体。
- 实体主体：包含响应的数据，如HTML页面、图片或JSON数据。
-
-
客户端处理响应：
- 客户端接收到响应后，解析状态码和响应头部，根据状态码决定如何处理响应。
- 如果是成功的响应（如状态码200），客户端会处理实体主体，例如渲染HTML页面或显示图片。
- 如果是重定向响应（如状态码301或302），客户端可能会自动向新的URI发送请求。
- 如果是错误响应（如状态码4xx或5xx），客户端可能会显示错误信息。
-
关闭连接：
- 在HTTP/1.0中，服务器通常在发送完响应后关闭连接。
- 在HTTP/1.1中，默认使用持久连接，除非显式地指定
Connection: close头部，否则连接可能会保持打开状态，以便发送后续请求。
1.4 不足与展望
- 队头阻塞
- 传输效率低
- 明文传输不安全
- 多路复用
- 头部压缩
- 二进制协议
1.5 QUIC协议
-
基于UDP：
- QUIC运行在UDP之上，避免了TCP的一些限制，如队头阻塞（Head-of-Line Blocking）和缓慢的启动时间。
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性能提升：
- 由于不需要像TCP那样通过三次握手来建立连接，QUIC可以实现更快的连接建立，尤其是在有之前连接历史的情况下。
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拥塞控制：
- QUIC内置了拥塞控制机制，而不是像TCP那样依赖于操作系统的拥塞控制算法。
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前向纠错（Forward Error Correction, FEC） ：
- QUIC支持前向纠错，允许接收方在丢失少量数据包的情况下恢复数据，而无需重新传输。
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流的多路复用：
- QUIC允许多个数据流在同一个连接中并行传输，且一个流的丢包不会影响到其他流。
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加密和安全：
- QUIC默认对所有数据包进行加密，提供了更好的隐私保护和安全性。
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连接迁移：
- QUIC支持连接迁移，即在网络切换（如从Wi-Fi切换到移动数据）时，保持连接状态不变。
2 HTTP框架设计与实现
2.1 分层设计
graph TD
应用层 --> 中间件层-->路由层-->协议层-->网络层
2.2 应用层设计
提供合理易理解的API
- 可理解性
- 简单性
- 冗余性
- 兼容性
- 可测性
- 可见性
2.3 中间件设计
中间件需求
- 配合Handler实现一个完整的请求处理生命周期
- 拥有预处理逻辑与后处理逻辑
- 可以注册多个中间件
- 对上层模块用户逻辑模块易用
2.4 路由设计
框架路由实际上就是为URL匹配对应的处理函数(Handlers)
- 静态路由：/a/b/c
- 参数路由：/a/:id/c
- 路由修复：/a/b <-->/a/b/
- 冲突路由以及优先级：/a/b、/:id/c
- 匹配HTTP方法
- 多处理函数：方便添加中间件
