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HTTP 協議是一個非常重要的網絡協議，我們平時能夠使用瀏覽器瀏覽網頁，其中一個非常重要的條件就是HTTP 協議。
0，什么是網絡協議
互聯網的目的是分享信息，網絡協議是互聯網的重要組成部分。
在互聯網誕生之前，計算機中的信息是無法跨機器傳輸的。為了更方便的分享信息，誕生了互聯網。
信息能夠在不同的計算機之間快速傳輸，其基礎技術就是網絡。信息的傳輸，則涉及到信息的發送與接收，那我們就得知道如何發送信息與如何接收信息。
協議就是約定，網絡協議就約定了信息在網絡之間是如何傳輸的，即如何發送與如何接收。
協議分層
網絡協議不是一個協議，而是一堆協議。
網絡是分層的，分層的好處是，層與層之間分工明確，互不干預。其可分為四層網絡協議或五層網絡協議或七層網絡協議，粗略一點可以分為四層，詳細一點則可以分為五層或七層。
每一層網絡都有一組協議，被稱為協議簇。
1，什么是HTTP 協議
HTTP 全稱為HyperText Transfer Protocol，即超文本傳輸協議。從字面上理解，其作用就是傳輸超文本。超文本即超級文本，它用超級鏈接的方式，將互聯網中無數的文檔鏈接在一起。
可以簡單的將超文本理解為我們平時上網瀏覽的網頁，所以可以認為HTTP 協議的作用就是傳輸網頁。
2，HTTP 的發展歷史
HTTP 協議由英國計算機科學家蒂姆·伯納斯於1989年在歐洲發起，蒂姆·伯納斯 作為HTTP 的發明者，對HTTP 的發展起到了至關重要的作用，他被稱為互聯網之父。2017年，他因發明萬維網、第一個瀏覽器和使萬維網得以擴展的基本協議和算法而獲得2016年度的圖靈獎。
HTTP 協議標准由W3C 和IETF 共同制定，最終發布一系列的RFC。
HTTP 協議重要的發展階段如下：
- 1989年，由
蒂姆·伯納斯發起 - 1991年，發布
HTTP/0.9，這是HTTP 協議的第一個版本，也是最簡單的版本，只支持一個GET方法，並且只能傳輸簡單的文本字符串。 - 1996年，發布
HTTP/1.0，其內容大大增加，可傳輸圖像，視頻，二進制格式等豐富的網頁。支持GET，POST，HEAD三種方法，增加了HTTP Header頭信息，狀態碼，內容編碼等功能。 - 1997年，發布
HTTP1.1，是較為完整的版本。在之前的基礎上，其主要引入了持久連接，分塊傳輸等功能。另外，增加了OPTIONS、PUT、PATCH、DELETE、TRACE和CONNECT方法。對於客戶端，引入了重要的Host頭部字段，用來指定服務器的域名，使得一個請求可以發往同一台服務器上的不同網站，為虛擬主機的流行打下基礎。 - 2009年，谷歌公開了其自主研發的
SPDY 協議，主要解決HTTP1.1效率不高的問題。SPDY 協議的主要特性被引入了HTTP/2中。 - 2015年，發布
HTTP/2，而不是HTTP/2.0，是因為標准委員會不打算再發布子版本，下一個新版本將直接是HTTP/3。
| 年份 | 事件 |
|---|---|
| 1989年 | 由蒂姆·伯納斯 發起 |
| 1991年 | 發布HTTP/0.9 |
| 1996年 | 發布HTTP/1.0 |
| 1997年 | 發布HTTP/1.1 |
| 2009年 | 谷歌公布SPDY |
| 2015年 | 發布HTTP/2 |
3，HTTP 所在的網絡層次
HTTP 協議建立在Tcp/Ip 協議之上，HTTP 屬於應用層協議。其協議層結構如下：
4，HTTP 請求與響應
HTTP 協議是一個請求-響應式協議，一般由客戶端（比如瀏覽器）向服務端發起，服務端處理后，再向客戶端返回信息。
客戶端發出的消息稱為HTTP 請求（Request），服務端返回的消息稱為HTTP 響應（Response）。
每種協議都有它的消息結構，有了消息結構，發送方就知道以怎樣的結構發送消息，接收方就知道以怎樣的結構接收消息。下面介紹HTTP 消息結構。
5，HTTP 請求消息結構
由上圖可看出，HTTP 請求由四部分組成：
- 請求行：分別是
請求方法+空格+URL+空格+協議版本+\r\n - 請求頭部：由多個請求頭部
鍵值對組成，中間以冒號:隔開，每個鍵值對最后是\r\n - 空行：即
\r\n - 請求包體：包體部分
例子：
GET / HTTP/1.0
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_10_5)
Accept: */*
其中：
- 第1行是
請求行，GET為請求方法，/為URL，HTTP1.0為協議版本，中間以空格隔開。 - 第2行與第3行是
請求頭。 - 請求頭下面的
空行，這里沒有顯示。 - 一般
GET請求不包含請求體，所以本請求中沒有請求體。
6，HTTP 請求響應結構
由上圖可看出，HTTP 響應由四部分組成：
- 狀態行：分別是
協議版本+空格+狀態碼+空格+狀態碼描述+\r\n - 響應頭部：由多個響應頭部
鍵值對組成，中間以冒號:隔開，每個鍵值對最后是\r\n - 空行：即
\r\n - 響應包體：包體部分
例子：
HTTP/1.0 200 OK
Content-Type: text/plain
Content-Length: 82
Expires: Thu, 05 Dec 1997 16:00:00 GMT
Last-Modified: Wed, 5 August 1996 15:55:28 GMT
Server: Apache 0.84
<html>
<body>Hello HTTP</body>
</html>
其中：
- 第1行為響應
狀態行，HTTP/1.0為協議版本，200是響應狀態碼，OK是狀態碼描述，中間用空格隔開。 - 第2行到第6行為
響應頭。 - 第7行為
空行。 - 第8行到第10行為
響應內容。
7，HTTP 請求方法
HTTP 協議支持9 種請求方法，最常用的是GET 和POST 方法。
| HTTP 方法 | 含義 |
|---|---|
GET |
獲取指定頁面信息 |
HEAD |
類似GET 請求，但響應中沒有具體內容，只有響應Header |
POST |
向指定URL 提交信息 |
PUT |
向服務器傳送數據 |
DELETE |
請求服務器刪除指定內容 |
OPTIONS |
查看服務器信息 |
TRACE |
回顯服務器收到的請求，主要用於測試或診斷 |
PATCH |
是對PUT 方法的補充，用來對已知資源進行局部更新 |
CONNECT |
HTTP/1.1 協議中預留給能夠將連接改為管道方式的代理服務器 |
8，HTTP GET 與POST 方法
GET 方法與POST 方法是最常用的兩個HTTP 方法，來看下其異同點：
- 請求內容存放位置不同：
GET 方法一般沒有請求體，其請求內容放在URL 參數中，POST 方法則將請求內容放在請求體中。 POST 方法安全性更高：GET 請求一般是明文傳輸，不利於傳輸敏感數據。POST 請求內容在請求體中，更方便加密，提高安全性。POST 方法傳輸的數據量更大：GET 請求內容在URL 中，因此有大小限制，而POST 請求內容在請求體中，理論上沒有大小限制。
9，HTTP 請求頭字段
這里介紹一些常用的HTTP 請求頭字段：
Host：客戶端端請求的域名。
Connection：告訴服務端，處理完本請求后，是否關閉連接。
User-Agent：客戶端使用的瀏覽器或APP 類型/版本。
Accept：客戶端支持哪些類型的文檔。
Accept-Encoding：客戶端支持的編碼類型。
Accept-Language：客戶端支持的語言類型。
Referer：客戶端從哪個網頁過來的。
Cache-Control：指定緩存機制。
10，HTTP 響應頭字段
這里介紹一些常用的HTTP 響應頭字段：
Allow：表明服務器支持哪些請求方法，如GET，POST 等。
Content-Encoding：響應內容編碼方法。
Content-Type：響應內容屬於什么MIME 類型。
Content-Length：響應內容的長度。
Date：當前GMT 時間。
Expiress：響應內容過期時間，過期后將不再緩存內容。
Last-Modified：文檔的最后改動時間。
Location：告訴客戶端到哪里獲取文檔，一般用於重定向。
Refresh：瀏覽器在多少秒后刷新文檔。
Server：服務器名字。
Set-Cookie：設置和頁面關聯的Cookie。
Date：表示消息發送時間。
11，HTTP 響應狀態碼
服務器在向客戶端返回內容時，會帶有一個HTTP Status Code（狀態碼），用於告訴客戶端的返回狀態。
HTTP 狀態碼分為5 種類型，由三個十進制數字組成。第一個數字（1-5）代表狀態碼的分類，后兩位是其含義。
| 狀態碼類型 | 含義 |
|---|---|
1xx |
表明服務器已經收到請求 |
2xx |
表明服務器已經成功接收並處理請求 |
3xx |
表明請求的資源已重定向到其它地方 |
4xx |
表明客戶端的請求有錯誤 |
5xx |
表明服務端出現錯誤 |
常見狀態碼：
| 常見狀態碼 | 狀態碼描述 | 含義 |
|---|---|---|
100 |
Continue |
客戶端應繼續其請求 |
200 |
OK |
請求成功，一般用於GET與POST請求 |
301 |
Moved Permanently |
請求的資源已被永久重定向到新地址 |
302 |
Found |
請求的資源已被臨時重定向到新地址 |
304 |
Not Modified |
客戶端訪問的內容未修改，應從緩存中獲取內容 |
400 |
Bad Request |
客戶端的請求有誤 |
401 |
Unauthorized |
請求要求客戶端進行身份認證 |
403 |
Forbidden |
服務器拒絕客戶端訪問 |
404 |
Not Found |
客戶端請求的資源，服務端不存在 |
405 |
Method Not Allowed |
客戶端請求中的方法被禁止 |
500 |
Internal Server Error |
服務器內部錯誤 |
501 |
Not Implemented |
服務器不支持該請求 |
503 |
Service Unavailable |
服務器過載，暫時不可用 |
505 |
HTTP Version not supported |
客戶端使用的HTTP版本，服務端不支持 |
12，用瀏覽器演示HTTP
下面通過一個例子實際感受以下HTTP 協議。
在瀏覽器（我這里用的是Chrome）中訪問新浪網https://www.sina.com.cn/，通過F12鍵，調出瀏覽器開發者工具 。
- 點擊
Network，可查看網絡請求 - 點擊
某個請求，可查看該請求信息 - 點擊
Response Header，可查看響應頭內容 - 點擊
Request Header，可查看請求頭信息 - 點擊
點擊Response，可查看響應內容
13，用curl 命令演示HTTP
curl 命令可以發送HTTP(S) 協議，這里有curl 命令的常用方法。
我們使用 curl -v 參數 來顯示詳細的HTTP 協議包信息：
14，什么是HTTP/2
HTTP/2 可看作是HTTP1.x 的增強版，其主要解決HTTP1.x 的效率等問題，其消息結構也已經發生了改變。
我們來訪問https://http2.akamai.com/demo，來感受下HTTP2的速度。HTTP/1.1 耗時15 秒多，HTTP/2耗時6 秒多。
HTTP2 有如下特點：
- HTTP2 是一個徹底的
二進制協議，所有信息以二進制格式傳輸。 - HTTP2 支持多工(
Multiplexing)，在一個TCP 鏈接中可同時處理多個HTTP 請求。 - HTTP2 中的
數據流不是按照順序發送的，是亂序的。 - HTTP2 支持
頭信息壓縮。 - HTTP2 支持服務端主動向客戶端發送信息。
15，什么是HTTPS
HTTPS 中的S 是指Security，即是安全的意思，所以HTTPS 就是安全的HTTP。
HTTPS 在HTTP 協議的基礎上加入了一層SSL/TLS，用於對HTTP 信息加密，其加密采用非對稱加密算法RSA 算法。其協議層結構如下：
（完。）
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