http协议

HTTP 消息是服务器和客户端之间交换数据的方式。有两种类型的消息：请求（request）——由客户端发送用来触发一个服务器上的动作；响应（response）——来自服务器的应答。

HTTP 消息由采用 ASCII 编码的多行文本构成。在 HTTP/1.1 及早期版本中，这些消息通过连接公开地发送。在 HTTP/2 中，为了优化和性能方面的改进，曾经可人工阅读的消息被分到多个 HTTP 帧中。

Web 开发人员或网站管理员，很少自己手工创建这些原始的 HTTP 消息：由软件、浏览器、代理或服务器完成。他们通过配置文件（用于代理服务器或服务器），API（用于浏览器）或其他接口提供 HTTP 消息。

HTTP/2 二进制框架机制被设计为不需要改动任何 API 或配置文件即可应用：它大体上对用户是透明的。

HTTP 请求和响应具有相似的结构，由以下部分组成：

1. 一行起始行用于描述要执行的请求，或者是对应的状态，成功或失败。这个起始行总是单行的。
2. 一个可选的 HTTP 标头集合指明请求或描述消息主体（body）。
3. 一个空行指示所有关于请求的元数据已经发送完毕。
4. 一个可选的包含请求相关数据的主体（比如 HTML 表单内容），或者响应相关的文档。主体的大小有起始行的 HTTP 头来指定。

起始行和 HTTP 消息中的 HTTP 头统称为请求头，而其有效负载被称为消息主体。

HTTP 请求

1. 请求行（起始行）
2. 请求头
3. 请求体 

起始行

HTTP 请求是由客户端发出的消息，用来使服务器执行动作。起始行（start-line）包含三个元素：

1. 一个 HTTP 方法，一个动词（像 GET、PUT 或者 POST）或者一个名词（像 HEAD 或者 OPTIONS），描述要执行的动作。例如，GET 表示要获取资源，POST 表示向服务器推送数据（创建或修改资源，或者产生要返回的临时文件）。
2. 请求目标（request target），通常是一个 URL，或者是协议、端口和域名的绝对路径，通常以请求的环境为特征。请求的格式因不同的 HTTP 方法而异。它可以是：
   • 一个绝对路径，末尾跟上一个 '?' 和查询字符串。这是最常见的形式，称为原始形式（origin form），被 GET、POST、HEAD 和 OPTIONS 方法所使用。
     • POST / HTTP/1.1
     • GET /background.png HTTP/1.0
     • HEAD /test.html?query=alibaba HTTP/1.1
     • OPTIONS /anypage.html HTTP/1.0
   • 一个完整的 URL，被称为绝对形式（absolute form），主要在使用 GET 方法连接到代理时使用。GET http://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/HTTP/Messages HTTP/1.1
   • 由域名和可选端口（以 ':' 为前缀）组成的 URL 的 authority 部分，称为 authority form。仅在使用 CONNECT 建立 HTTP 隧道时才使用。CONNECT developer.mozilla.org:80 HTTP/1.1
   • 星号形式（asterisk form），一个简单的星号（'*'），配合 OPTIONS 方法使用，代表整个服务器。OPTIONS * HTTP/1.1
3. HTTP 版本（HTTP version），定义了剩余消息的结构，作为对期望的响应版本的指示符。

标头（Header）

来自请求的 HTTP 标头遵循和 HTTP 标头相同的基本结构：不区分大小写的字符串，紧跟着的冒号（':'）和一个结构取决于标头的值。整个标头（包括值）由一行组成，这一行可以相当长。

有许多请求标头可用，它们可以分为几组：

• 通用标头（General header），例如 Via，适用于整个消息。
• 请求标头（Request header），例如 User-Agent、Accept-Type，通过进一步的定义（例如 Accept-Language）、给定上下文（例如 Referer）或者进行有条件的限制（例如 If-None）来修改请求。
• 表示标头（Representation header），例如 Content-Type 描述了消息数据的原始格式和应用的任意编码（仅在消息有主体时才存在）。

主体（Body）

请求的最后一部分是它的主体。不是所有的请求都有一个主体：例如获取资源的请求，像 GET、HEAD、DELETE 和 OPTIONS，通常它们不需要主体。有些请求将数据发送到服务器以便更新数据：常见的情况是 POST 请求（包含 HTML 表单数据）。

主体大致可分为两类：

• 单一资源（Single-resource）主体，由一个单文件组成。该类型的主体由两个标头定义：Content-Type 和 Content-Length。
• 多资源（Multiple-resource）主体，由多部分主体组成，每一部分包含不同的信息位。通常是和 HTML 表单连系在一起。

HTTP 响应

状态行

HTTP 响应的起始行被称作状态行（status line），包含以下信息：

1. 协议版本，通常为 HTTP/1.1。
2. 状态码（status code），表明请求是成功或失败。常见的状态码是 200、404 或 302。
3. 状态文本（status text）。一个简短的，纯粹的信息，通过状态码的文本描述，帮助人们理解该 HTTP 消息。

一个典型的状态行看起来像这样：HTTP/1.1 404 Not Found。

标头（Header）

响应的 HTTP 标头遵循和任何其他标头相同的结构：不区分大小写的字符串，紧跟着的冒号（':'）和一个结构取决于标头类型的值。整个标头（包括其值）表现为单行形式。

许多不同的标头可能会出现在响应中。这些可以分为几组：

• 通用标头（General header），例如 Via，适用于整个消息。
• 响应标头（Response header），例如 Vary 和 Accept-Ranges，提供有关服务器的其他信息，这些信息不适合状态行。
• 表示标头（Representation header），例如 Content-Type 描述了消息数据的原始格式和应用的任意编码（仅在消息有主体时才存在）。

主体（Body）

响应的最后一部分是主体。不是所有的响应都有主体：具有状态码（如 201 或 204）的响应，通常不会有主体。

主体大致可分为三类：

• 单资源（Single-resource）主体，由已知长度的单个文件组成。该类型主体由两个标头定义：Content-Type 和 Content-Length。
• 单资源（Single-resource）主体，由未知长度的单个文件组成。通过将 Transfer-Encoding 设置为 chunked 来使用分块编码。
• 多资源（Multiple-resource）主体，由多部分 body 组成，每部分包含不同的信息段。但这是比较少见的。

HTTP/2 帧

HTTP/1.x 消息有一些性能上的缺点：

• 与主体不同，标头不会被压缩。
• 两个消息之间的标头通常非常相似，但它们仍然在连接中重复传输。
• 无法多路复用。当在同一个服务器打开几个连接时：TCP 热连接比冷连接更加有效。

HTTP/2 引入了一个额外的步骤：它将 HTTP/1.x 消息分成帧并嵌入到流（stream）中。数据帧和报头帧分离，这将允许报头压缩。将多个流组合，这是一个被称为多路复用（multiplexing）的过程，它允许更有效的底层 TCP 连接。

HTTP 帧现在对 Web 开发人员是透明的。在 HTTP/2 中，这是一个在 HTTP/1.1 和底层传输协议之间附加的步骤。Web 开发人员不需要在其使用的 API 中做任何更改来利用 HTTP 帧；当浏览器和服务器都可用时，HTTP/2 将被打开并使用。

结论

HTTP 消息是使用 HTTP 的关键；它们的结构简单，并且具有高可扩展性。HTTP/2 帧机制是在 HTTP/1.x 语法和底层传输协议之间增加了一个新的中间层，而没有从根本上修改它，即它是建立在经过验证的机制之上。