HTTP协议详解

1. HTTP协议简介

　　HTTP协议，俗称超文本传输协议，是一种用于分布式、协作式的超媒体信息系统的应用层协议，是万维网的数据通信的基础。目前存在着HTTP1.0、HTTP1.1和HTTP2.0。

　　HTTP1.0的特点：

　　　　1. 一次TCP连接只能处理一个请求，响应结束，连接立即关闭，长连接需要手动设置keep-alive参数来建立；

　　　　2. 不支持发送header信息，造成浪费带宽的现象，并且不支持断点续传功能；

　　　　3. 不存在host域，在1.0中认为每台服务器都绑定一个唯一的IP地址。

　　　　3. 判断缓存的标准只有if-Modified-Since和Expires，太单一。

　　HTTP1.1的特点：

　　　　1. 支持长连接，默认开启keep-alive，即连接不会立即断开，而是在指定的时间内没有请求或响应时才会断开，一个TCP连接可以传送多个HTTP请求和响应。

　　　　2. 支持发送header信息，如果服务器确认客户端有权限请求，则开始发送body体，否则不需要发送body，一定程度上节约了带宽。

　　　　3. 存在host域，即服务器上可以存在多个虚拟主机，他们共享一个IP地址，客户端请求的时候必须带上host域。

　　　　4. 缓存处理标准更多，1.1引入Entity tag，If-Unmodified-Since, If-Match, If-None-Match等更多可供选择的缓存头来控制缓存策略。

　　　　5. 新增了24个错误状态响应码，更加利于错误通知的管理。

　　HTTP2.0的特点：

　　　　1. 多路复用，可以在同一个TCP连接并发处理多个请求，相比1.1创建多TCP来处理并发请求的方法，节约了创建TCP连接的成本开销；

　　　　2. 头部数据压缩，2.0使用HPACK算法对header的数据进行压缩，数据体积小，传输速度更快； 

　　　　3. 服务器推送资源，在1.1中只有客户端发送请求，服务器才会进行响应，不存在服务器没有收到请求而去自动发送响应，这种机制有时候会造成很大的延迟，2.0引入server push，它允许服务器在浏览器请求之前推送资源给浏览器，这样客户端就可以直接从本地加载资源，更加快速。

2. HTTP协议概述

　　HTTP是客户端到服务端请求和响应的标准。客户端通过使用浏览器、网络爬虫或者其他工具，向服务器发起一个HTTP请求（请求报文中包括请求的方法、URL、版本协议、请求头部和请求数据），然后TCP进行三次握手来创建连接，服务器监听到客户端发送过来的请求，给客户端返回一个响应（响应中包括协议版本、响应状态、服务器信息、响应头部和响应数据）。

3. HTTP的工作原理

　　1. 浏览器通过URL域名向服务器发送一个请求，请求中包含请求行、请求头部、空行和请求数据四个部分；

　　2. 在应用层中首先通过DNS协议解析域名，获取对应的IP地址；

　　3. 解析出IP地址后，根据IP和服务器默认端口号80，由传输层的TCP协议向服务器发出三次握手，建立连接；

　　4. 服务器监听到浏览器的请求后，做出响应，并发请求的资源发送给浏览器；

　　5. 响应结束，释放TCP连接；

　　6. 浏览器接收数据并进行相应操作。

4. HTTP的特点：

　　1. 无状态保存

　　　　HTTP是一种不保存状态，即无状态协议。HTTP协议自身不对请求和响应之间的通信状态进行保存。即每一次连接都是新的，和上一次连接没有任何关联。因为请求—响应机制，没发生一次请求，就伴随着一次响应，为了更大效率的处理大量事务（一次HTTP请求过程称为事务），HTTP协议本身不保留之前一切的请求或响应报文的信息。但是随着互联网业务不断发展，很多场景需要保存浏览器的状态，HTTP1.1于是引入了Cookie技术，浏览器可以通过Cookie来管理状态，但是它还是属于无状态协议。

　　2. 无连接

　　　　无连接的含义是每次连接只能处理一个请求，服务收到请求并做出响应后，连接自动断开。这种方式的好处是每次完成请求后，服务器和客户端的连接就断开了，可以提高并发性能。无连接分为两种方式：一种是1.0版本时候的服务器响应请求之后，连接就直接断开了；另一种是1.1版本他们之间的连接并不是直接断开，而是等个几秒钟，在这时间内，如果客户端有后续的请求，则在原来的连接通道继续来收发消息，如果客户端没有发送新的请求，则连接断开，这样的好处是减少了短时间内建立连接的次数，提高了效率，因为TCP建立连接也是需要耗时的。