1、HTTP协议简介
1.1、HTTP协议是超文本传输协议的简称，工作于应用层，用于从服务器传输超文本到本地浏览器。HTTP协议本身是一种无状态的，也没法自己传输数据，底层的数据传输协议是TCP协议。HTTP协议工作于客户端-服务端架构为上。浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端即WEB服务器发送所有请求。Web服务器根据接收到的请求后，向客户端发送响应信息。
左图为HTTP的请求-响应模型
1.2、HTTP历史版本介绍
1.2.1、HTTP1.0最早在网页中使用是在1996年，那个时候只是使用一些较为简单的网页上和网络请求上，而HTTP1.1则在1999年才开始广泛应用于现在的各大浏览器网络请求中，同时HTTP1.1也是当前使用最为广泛的HTTP协议。 主要区别主要体现在：
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缓存处理，在HTTP1.0中主要使用header里的If-Modified-Since,Expires来做为缓存判断的标准，HTTP1.1则引入了更多的缓存控制策略例如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。
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带宽优化及网络连接的使用，HTTP1.0中，存在一些浪费带宽的现象，例如客户端只是需要某个对象的一部分，而服务器却将整个对象送过来了，并且不支持断点续传功能，HTTP1.1则在请求头引入了range头域，它允许只请求资源的某个部分，即返回码是206（Partial Content），这样就方便了开发者自由的选择以便于充分利用带宽和连接。
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错误通知的管理，在HTTP1.1中新增了24个错误状态响应码，如409（Conflict）表示请求的资源与资源的当前状态发生冲突；410（Gone）表示服务器上的某个资源被永久性的删除。
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Host头处理，在HTTP1.0中认为每台服务器都绑定一个唯一的IP地址，因此，请求消息中的URL并没有传递主机名（hostname）。但随着虚拟主机技术的发展，在一台物理服务器上可以存在多个虚拟主机（Multi-homed Web Servers），并且它们共享一个IP地址。HTTP1.1的请求消息和响应消息都应支持Host头域，且请求消息中如果没有Host头域会报告一个错误（400 Bad Request）。
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长连接，HTTP 1.1支持长连接（PersistentConnection）和请求的流水线（Pipelining）处理，在一个TCP连接上可以传送多个HTTP请求和响应，减少了建立和关闭连接的消耗和延迟，在HTTP1.1中默认开启Connection： keep-alive，一定程度上弥补了HTTP1.0每次请求都要创建连接的缺点。
1.2.2、在 HTTP/2 的第一版草案（对 SPDY 协议的复刻）中，新增的性能改进不仅包括HTTP/1.1中已有的多路复用，修复队头阻塞问题，允许设置设定请求优先级，还包含了一个头部压缩算法(HPACK)。此外， HTTP/2 采用了二进制而非明文来打包、传输客户端—服务器间的数据。
1.帧、消息、流和TCP连接
有别于HTTP/1.1在连接中的明文请求，HTTP/2与SPDY一样，将一个TCP连接分为若干个流（Stream），每个流中可以传输若干消息（Message），每个消息由若干最小的二进制帧（Frame）组成。这也是HTTP/1.1与HTTP/2最大的区别所在。 HTTP/2中，每个用户的操作行为被分配了一个流编号(stream ID)，这意味着用户与服务端之间创建了一个TCP通道；协议将每个请求分割为二进制的控制帧与数据帧部分，以便解析。这个举措在SPDY中的实践表明，相比HTTP/1.1，新页面加载可以加快11.81% 到 47.7%
2.HPACK 算法
HPACK算法是新引入HTTP/2的一个算法，用于对HTTP头部做压缩
3.服务器推送
网站为了使请求数减少，通常采用对页面上的图片、脚本进行极简化处理。但是，这一举措十分不方便，也不高效，依然需要诸多HTTP链接来加载页面和页面资源。
HTTP/2引入了服务器推送，即服务端向客户端发送比客户端请求更多的数据。这允许服务器直接提供浏览器渲染页面所需资源，而无须浏览器在收到、解析页面后再提起一轮请求，节约了加载时间。
2、HTTP协议特点
1.支持客户/服务器模式。
2.简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，所以通信速度很快。
3.灵活：HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。
4.无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。
5.无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。
3、HTTP的Request信息和Response信息
3.1、请求消息Request
客户端发送给服务器一个HTTP请求信息包括如下几个部分：
请求行(request line)：请求方法、请求数据和HTTP版本号
请求头部(request header)：服务器的附加信息
空行：这是必须的部分
请求数据(body)：可以添加任何数据
3.2、请求信息Response
服务器接受并处理完request请求后，会返回给客户端一个Response响应消息
Response消息由四个部分组成：
状态行：HTTP版本号、状态码和状态消息
消息报头：Date:生成响应的日期和时间；Content-Type:指定了MIME类型的HTML(text/html),编码类型是UTF-8
空行:空行是必须的，和request消息里一样
响应正文：服务器返回给客户端HTML代码
4、HTTP状态码
4.1、状态代码有三位数字组成，第一个数字定义了响应的类别，共分五种类别:
1xx：指示信息--表示请求已接收，继续处理
2xx：成功--表示请求已被成功接收、理解、接受
3xx：重定向--要完成请求必须进行更进一步的操作
4xx：客户端错误--请求有语法错误或请求无法实现
5xx：服务器端错误--服务器未能实现合法的请求
4.2、常见状态码
200 OK //客户端请求成功
400 Bad Request //客户端请求有语法错误，服务器无法理解
401 Unauthorized //请求未经授权
403 Forbidden //服务器接受请求但是拒绝服务
404 Not Found //请求资源不存在
500 Internal Server Error //服务器发生不可预期的错误
503 Server Unavailable //服务器当前不能处理客户端的请求，过一段时间可能恢复正常
5、HTTP请求方法
根据HTTP标准，HTTP请求可以使用多种请求方法。
HTTP1.0定义了三种请求方法： GET, POST 和 HEAD方法。
HTTP1.1新增了五种请求方法：OPTIONS, PUT, DELETE, TRACE 和 CONNECT 方法。
| 请求方法 |
功能 |
|---|---|
| 请求方法 |
功能 |
| POST |
向指定资源提交数据进行处理请求（例如提交表单或者上传文件）。数据被包含在请求体中。POST请求可能会导致新的资源的建立和/或已有资源的修改。 |
| HEAD |
类似于get请求，只不过返回的响应中没有具体的内容，用于获取报头 |
| OPTIONS |
允许客户端查看服务器的性能 |
| PUT |
从客户端向服务器传送的数据取代指定的文档的内容。 |
| DELETE |
请求服务器删除指定的页面 |
| TRACE |
回显服务器收到的请求，主要用于测试或诊断。 |
| CONNECT |
HTTP/1.1协议中预留给能够将连接改为管道方式的代理服务器。 |
| GET |
请求指定的页面信息，并返回实体主体。 |
6、HTTP工作原理及流程
6.1工作原理
HTTP协议的工作原理很好理解，用户通过客户端向服务端发起一个请求，创建一个TCP连接，指定端口号，默认是80，然后连接到服务器工作。在那个端口监听浏览器请求。一旦监听到客户端请求，分析请求类型后，服务器会向客户端返回一个响应状态，比如"HTTP/1.0 404 OK"，同时会返回特定的数据内容，如请求的资源，错误代码，其它状态信息等等。
6.2工作流程
在浏览器地址栏键入URL，按下回车之后会经历以下流程：
1、浏览器向 DNS 服务器请求解析该 URL 中的域名所对应的 IP 地址;
2、解析出 IP 地址后，根据该 IP 地址和默认端口 80，和服务器建立TCP连接;
3、浏览器发出读取文件(URL 中域名后面部分对应的文件)的HTTP 请求，该请求报文作为 TCP三次握手的第三个报文的数据发送给服务器;
4、服务器对浏览器请求作出响应，并把对应的 html 文本发送给浏览器;
5、释放 TCP连接
6、浏览器将该 html 文本并显示内容;
首发于头条号：https://www.toutiao.com/i6622938378771890696/
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