一. 概述
1. 超文本传送协议HTTP，它是一种规定了浏览器和服务器之间互相通信的规则；
2. 基于TCP，无状态（对于事务处理没有记忆能力）；
3. 主要过程
HTTP协议工作的主要过程如下图所示，HTTP协议需要和服务器建立TCP连接，这需要三次握手。而在第三次握手时，客户端将请求报文发给服务端，服务端直接回复响应报文。传输完成后，释放TCP连接。
二. HTTP/1.0与HTTP/1.1
1. HTTP/1.0的主要缺点
每次请求一个文档都需要两倍RTT的开销。同时万维网客户和服务器每次都需要建立新的TCP连接（会分配缓存和变量），加大服务器的负担（还好浏览器每次能并行打开5-10个TCP连接，使用并行TCP连接可以缩短响应时间）。
2. HTTP/1.1
使用了持续连接。万维网服务器可以在发送响应后的一段时间内维持该连接，使同一个客户的后续请求可以继续在这条连接上使用。最后，HTTP1.1有两种工作方式：流水线方式和非流水线方式。
<1> 非流水线方式：客户收到前一个响应才能继续发下一个请求。因此客户每访问一次对象都需要用去一个RTT。虽然比非持续连接的2个RTT好，但是缺点是服务器发送完一个对象后，TCP连接就处于空闲状态，浪费服务器资源；
<2> 流水线方式：客户在收到HTTP响应报文之前就能连续发送新的请求。因此客户访问所有对象只需要花费一个RTT时间。这种方式节省了TCP连接的空闲时间，提高下载文档效率；
三. HTTP报文
下面介绍HTTP报文的组成部分，无论是HTTP请求报文，还是HTTP响应部分，都分为三部分：开始行（请求行，状态行），头部（请求头部，响应头部），实体（请求实体，响应实体）。
1. HTTP请求报文
<1> 请求行：包括请求方法，请求URL，HTTP协议版本三个字段组成，用空格隔开；
<2> 请求头部：由关键字/值组成，也就是key/value，每行一对，key和value用冒号隔开；
<3> 空行：最后一个请求头之后是一个空行，通知服务器以下不会再有请求头部；
<4> 请求数据：一般在post方法中使用，POST一般适用于客户需要填写表单的场合；
2. HTTP响应报文
<1> 状态行：包括HTTP协议版本，状态码，用空格隔开；
<2> 响应头部：由关键字/值组成，也就是key/value，每行一对，key和value用冒号隔开；
<3> 空行：最后一个响应头部之后是一个空行，通知服务器以下不会再有响应头部；
<4> 响应数据：服务器返回的数据；
四. HTTP状态码
HTTP协议里面定义了五种类型的状态码，分别从1XX到5XX。
1. 1XX：表示提示信息
100：提示客户端应当继续发送请求；
2. 2XX：表示成功
200：请求成功；
202：已接受，但尚未处理完成；
3. 3XX：表示重定向
301：永久重定向。新的请求要使用新的URL；
302：临时重定向。资源只是临时移动，还需要使用原来的URL；
4. 4XX：表示客户端错误
400：语法错误；
404：请求的资源未找到；
5. 5XX：表示服务器端错误
500：服务器错误；
502：坏的网关请求。作为网关或者代理服务器尝试执行请求时，从远程服务器接收到了一个无效响应；
五. HTTP缓存
在HTTP协议中定义了缓存机制，那么HTTP是如何进行缓存的？
1. Pragma
<1> 在 HTTP/1.0 时代，给客户端设定缓存方式可通过两个字段 Pragma 和 Expires，虽然这两个字段早可抛弃，但为了做 HTTP 协议的向下兼容，你还是可以看到很多网站依然带上这两个字段；
<2> 在响应报文中当该字段值为 "no-cache" 的时候，会通知客户端不要对该资源进行缓存，每次都得向服务器发一次请求才行；
2. Expires
<1> 有了 Pragma 来禁用缓存，那如果需要设置缓存的话就得有个东西来设置缓存的时间，对于 HTTP/1.0 来说，Expires 就是做这件事的；
<2> Expires 的值对应一个 GMT (格林尼治时间)，比如 “Mon, 22 Mar 2017 11:12:01 GMT” 来告诉浏览器资源缓存过期时间，如果还没有超过该时间点则不发请求，直接返回 200 OK。(from cache)；
<3> 当两者一起使用时候，Pragma 优先级更高，即当 Pragma 设置禁用缓存时，又给 Expires 定义一个还未到期的时间，会发现仍然会发送新的请求；
补充：Expires的缺点
现在不提倡这样的方式，因为它有两个致命的缺点：
<1> Expires 定义的缓存时间是相对于服务器上的时间而言的，而浏览器在判断的时候是基于客户端的系统时间的，如果用户修改了自己电脑的系统时间，那么这个缓存时间将没有任何意义；
<2> 假如客户端上某个资源缓存时间过期了，但此时其实服务器并没有更新过该资源，那么这时候客户端要求服务器重新把东西再发送过来一遍，会浪费带宽和时间，这显然是不合理的，我们需要有一种正确的机制用来判断东西到底可以直接使用缓存；
3. Cache-Control
<1> HTTP/1.1，在请求头中可以设置Cache-Control来定义缓存过期时间；
Cache-Control：max-age=3600，must-revalidate
表示从服务器获取的资源有效时间为1小时，在后续1小时内用户请求该资源无需发送新的请求。
Cache-Control：no-cache，no-store
表示告诉浏览器不使用缓存，每次请求都要向服务器发送请求，并且内容都不会保存到缓存或者临时文件中。
4. Last-Modified
<1> 为了解决前面遗留下的第二个问题，来保证当客户端上某个资源保存的缓存时间过期了，但这时候其实服务器并没有更新过这个资源，服务器能够正确处理这样的请求，而不是重新发送资源，让客户端与服务器之间能实现缓存文件是否更新的验证、提升缓存的复用率；
<2> HTTP/1.1新增的首部字段；
<3> 服务器将资源传递给客户端时，会将资源最后更改的时间以 "Last-Modified: GMT" 的形式加入到响应报头上一起返回给客户端。客户端会为资源标记上该信息，下次再次请求时，会把该信息附带在请求报文中发送，若传递的值与服务器上该资源的最终修改时间一致，则说明该资源没有被修改过；
补充：Last-Modified的缺陷
如果在服务器上，一个资源被修改了，但其实际内容根本没发生改变，会因为 Last-Modified 时间匹配不上而返回了整个实体给客户端（即使客户端缓存里有个一模一样的资源）。
5. Etag
<1> 为了解决上述 Last-Modified 可能存在的不准确的问题；
<2> HTTP/1.1新增的首部字段；
<3> 服务器通过某种算法，给资源计算得出一个唯一标志符(比如 md5 标志)，在把资源响应给客户端的时候，会在响应报文中加上 "Etag: 唯一标识符" 返回给客户端。客户端会保存该 Etag 字段，并在下次请求的时候将其作为请求头某字段的值发送请求，服务器只需要比较客户端传来的 Etag 跟自己服务器上该资源的 Etag 是否一致，就可以很好地判断资源相对客户端而言是否被修改过了；
六. HTTP与HTTPS
安全套接字层超文本传输协议HTTPS，是为了数据传输的安全，而在HTTP的基础上加入了SSL协议，SSL依靠证书来验证服务器的身份，并为浏览器和服务器之间的通信加密。关于HTTPS协议的详细内容，将在下节介绍。
七. 总结
1. 超文本传送协议HTTP，规定了浏览器和服务器之间互相通信的规则，它基于TCP协议，无状态，需要三次握手建立连接；
2. 针对HTTP/1.0 每次请求一个文档都需要两倍RTT开销的主要缺点，HTTP/1.1使用了持续连接；
3. HTTP1.1有两种工作方式：流水线方式和非流水线方式。流水线方式节省了TCP连接的空闲时间，提高下载文档效率；
4. HTTP报文分为三部分：开始行（请求行，状态行），头部（请求头部，响应头部），实体（请求实体，响应实体）；
5. HTTP协议里面定义了五种类型的状态码，分别从1XX到5XX；
6. 当我们上做 HTTP 相关的应用时，推荐使用HTTP缓存。可以使用 Expires 来兼容旧的浏览器，使用 Cache-Control 来更精准地利用缓存，然后开启 ETag 跟 Last-Modified 功能进一步复用缓存减少流量；
7. 安全套接字层超文本传输协议HTTPS，在HTTP的基础上加入了SSL协议，保证了数据传输的安全；
