图解HTTP二：简单的 HTTP 协议

2.1 HTTP 协议用于客户端和服务器端之间的通信

在这里插入图片描述
HTTP 协议和 TCP/IP 协议族内的其他众多的协议相同，用于客户端和服务器之间的通信，而用 HTTP 协议能够明确区分哪端是客户端，哪端是服务器端。

2.2 通过请求和响应的交换达成通信

在这里插入图片描述
HTTP 协议规定，请求从客户端发出，最后服务器端响应该请求并返回。换句话说，肯定是先从客户端开始建立通信的，服务器端在没有接收到请求之前不会发送响应。

请求报文是由请求方法、请求 URI、协议版本、可选的请求首部字段和内容实体构成的。
在这里插入图片描述
响应报文基本上由协议版本、状态码（表示请求成功或失败的数字代码）、用以解释状态码的原因短语、可选的响应首部字段以及实体主体构成。

2.3 HTTP 是不保存状态的协议

HTTP 是一种不保存状态，即无状态（stateless）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。
在这里插入图片描述
使用 HTTP 协议，每当有新的请求发送时，就会有对应的新响应产生。协议本身并不保留之前一切的请求或响应报文的信息。这是为了更快地处理大量事务，确保协议的可伸缩性。

2.4　请求 URI 定位资源

HTTP 协议使用 URI 定位互联网上的资源。正是因为 URI 的特定功能，在互联网上任意位置的资源都能访问到。当客户端请求访问资源而发送请求时， URI 需要将作为请求报文中的请求 URI 包含在内。指定请求 URI 的方式有很多。
在这里插入图片描述

2.5　告知服务器意图的 HTTP 方法

GET ：GET 方法用来请求访问已被 URI 识别的资源。指定的资源经服务器端解析后返回响应内容。
POST ：POST方法用来传输实体的主体。
PUT：PUT 方法用来传输文件。就像 FTP 协议的文件上传一样，要求在请求报文的主体中包含文件内容，然后保存到请求 URI 指定的位置。
HEAD：HEAD 方法和 GET 方法一样，只是不返回报文主体部分。用于确认 URI 的有效性及资源更新的日期时间等。
DELETE：DELETE 方法用来删除文件，是与 PUT 相反的方法。 DELETE 方法按请求 URI 删除指定的资源。
OPTIONS：OPTIONS 方法用来查询针对请求 URI 指定的资源支持的方法。
CONNECT：CONNECT 方法要求在与代理服务器通信时建立隧道，实现用隧道协议进行 TCP 通信。主要使用SSL（Secure Sockets Layer，安全套接层）和 TLS（Transport Layer Security，传输层安全）协议把通信内容加密后经网络隧道传输。
TRACE：TRACE 方法是让 Web 服务器端将之前的请求通信环回给客户端的方法。

2.6 持久连接节省通信量

2.6.1　持久连接

持久连接（HTTP Persistent Connections，也称为 HTTP keep-alive 或 HTTP connection reuse）的方法。持久连接的特点是，只要任意一端没有明确提出断开连接，则保持 TCP 连接状态。
在这里插入图片描述

持久连接旨在建立 1 次 TCP 连接后进行多次请求和响应的交互

持久连接的好处在于减少了 TCP 连接的重复建立和断开所造成的额外开销，减轻了服务器端的负载。另外，减少开销的那部分时间，使 HTTP 请求和响应能够更早地结束，这样 Web 页面的显示速度也就相应提高了。

2.7.2　管线化

持久连接使得多数请求以管线化（pipelining）方式发送成为可能。从前发送请求后需等待并收到响应，才能发送下一个请求。管线化技术出现后，不用等待响应亦可直接发送下一个请求。这样就能够做到同时并行发送多个请求，而不需要一个接一个地等待响应了。
在这里插入图片描述

不等待响应，直接发送下一个请求

比如，当请求一个包含 10 张图片的 HTML Web 页面，与挨个连接相比，用持久连接可以让请求更快结束。而管线化技术则比持久连接还要快。请求数越多，时间差就越明显。

2.8　使用 Cookie 的状态管理

HTTP 是无状态协议，它不对之前发生过的请求和响应的状态进行管理。也就是说，无法根据之前的状态进行本次的请求处理。

假设要求登录认证的 Web 页面本身无法进行状态的管理（不记录已登录的状态），那么每次跳转新页面不是要再次登录，就是要在每次请求报文中附加参数来管理登录状态。保留无状态协议这个特征的同时又要解决类似的矛盾问题，于是引入了 Cookie 技术。
Cookie 技术通过在请求和响应报文中写入 Cookie 信息来控制客户端的状态。Cookie 会根据从服务器端发送的响应报文内的一个叫做 Set-Cookie 的首部字段信息，通知客户端保存Cookie。当下次客户端再往该服务器发送请求时，客户端会自动在请求报文中加入 Cookie 值后发送出去。服务器端发现客户端发送过来的 Cookie 后，会去检查究竟是从哪一个客户端发来的连接请求，然后对比服务器上的记录，最后得到之前的状态信息。
在这里插入图片描述

没有 Cookie 信息状态下的请求

在这里插入图片描述

第 2 次以后（存有 Cookie 信息状态）的请求

上图展示了发生 Cookie 交互的情景， HTTP 请求报文和响应报文的内容如下。

请求报文（没有 Cookie 信息的状态）

GET /reader/ HTTP/1.1
Host: hackr.jp
*首部字段内没有Cookie的相关信息

响应报文（服务器端生成 Cookie 信息）

HTTP/1.1 200 OK
Date: Thu, 12 Jul 2012 07:12:20 GMT
Server: Apache
＜Set-Cookie: sid=1342077140226724; path=/; expires=Wed,
10-Oct-12 07:12:20 GMT＞
Content-Type: text/plain; charset=UTF-8

请求报文（自动发送保存着的 Cookie 信息）

GET /image/ HTTP/1.1
Host: hackr.jp
Cookie: sid=1342077140226724