应用层之HTTP

应用层之HTTP

文章目录

• 应用层之HTTP
• • 一、前言
  • 二、应用层之HTTP
  • • [2.1 概述](#2.1 概述)
    • [2.2 HTTP连接行为](#2.2 HTTP连接行为)
    • • [2.2.1 HTTP/1.0](#2.2.1 HTTP/1.0)
      • [2.2.2 HTTP/1.1（应用最多）](#2.2.2 HTTP/1.1（应用最多）)
    • [2.3 HTTP报文格式](#2.3 HTTP报文格式)
    • • [2.3.1 总体](#2.3.1 总体)
      • [2.3.2 HTTP请求](#2.3.2 HTTP请求)
      • [2.3.3 HTTP响应](#2.3.3 HTTP响应)
  • 三、小结

一、前言

关于万维网有一个重要的数据传输协议------HTTP，这在我们的日常生活中也很常见：浏览器的各种网页，几乎都遵循HTTP协议。

二、应用层之HTTP

2.1 概述

Web的应用层协议就是HTTP（HyperText Transfer Protocol，HTTP），超文本传输协议 ，它是Web的核心协议。下面是HTTP协议中的几个核心概念。

HTML是超文本标记语言，针对的对象是浏览器

HTTP定义了浏览器（即万维网客户进程）怎样向万维网服务器请求万维网文档，以及万维网服务器怎样把万维网文档传送给浏览器。

借助浏览器访问对应的服务，大部分都是80端口，我以什么格式表示我要什么，你怎么知道是我要，都是需要双方需要约定的。客户端请求服务，不管成功与否，浏览器都会进行一个响应

HTTP是一个专门在计算机世界里专门在两点之间 传输文字、图片、音频、视频等超文本数据的约定和规范 。HTTP是一种应用层协议 ，它使用TCP 作为传输层协议，因为文档、数据这些信息在我们看来是一种重要的信息，不可丢失

2.2 HTTP连接行为

按照历史进程

2.2.1 HTTP/1.0

概述 ：HTTP/1.0采用非持续连接 的方式。在该方式下，每次浏览器要请求一个文件都要与服务器建立TCP连接，当收到响应后就会立即关闭连接

浏览器访问资源，一个资源连接一次。

什么叫资源呢？

a.ttml就是一个资源

a.html是主文件，href，src也是资源，浏览器接收到该文本，开始解析，解析到对应的资源，就会向服务器请求对应的资源

有3个资源，就要建立3次链接，这样就会有一个缺点------效率很差

弊端 ：每请求一个文档就要有2倍的RTT的开销。若一个网页上有很多引用对象（例如图片等），那么请求每一个对象都需要花费2RTT的时间。为了减小时延，浏览器通常会建立多个并行的TCP连接同时请求多个对象。但是，这会大量占用万维网服务器的资源，特别是万维网服务器往往要同时服务于大量客户的请求，这会使其负担很重

因为经过3次握手后，服务器希望客户端立即发送请求，然后自己回复一个响应就结束连接。但是这并不可控，为了节省时间，客户端就会在第三次握手（只有一个ACK，没有正文，len = 0）的时候，就顺便发送请求报文（信息复用）。

2.2.2 HTTP/1.1（应用最多）

鉴于1.0版本的HTTP协议，每次都有一个开始握手的时延，响应完立马断掉，于是1.1应运而生~

概述 ：HTTP/1.1采用持续连接 方式。在该方式下，万维网服务器在发送响应后仍然保持这条连接，使同一个客户（浏览器）和该服务器可以继续在这条连接上传送后续的HTTP请求报文和响应报文。这并不局限于传送同一个页面上引用的对象，而是只要这些文档都在同一个服务器上就行

优势：节省了很多个RTT时间，使TCP连接的空闲时间减少，提高了下载文档的效率

在浏览器请求主页时，请求了很多html文档，在解析属性时，会链接很多资源，如果每个资源都要握手，就会消耗很多资源。

重要字段：

Connection：keep-alive（保持长久的连接关系）

2.3 HTTP报文格式

我们上面描述了一下HTTP的理念，那么HTPP的报文格式是怎样的？

报文类型分为请求报文 和响应报文 。按理说请求和响应的格式不一致，但是为了提供统一化管理，HTTP报文在定义时，将这两种格式设计成了通用的格式。

2.3.1 总体

HTTP协议主要由三大部分组成：

• 起始行（start line）：描述请求或响应的基本信息
• 头部字段（header）：使用key-value形式更详细地说明报文。
• 消息正文（entity）：实际传输的数据，它不一定是纯文本，可以是图片、视频等二进制数据。

其实起始行和头部字段并称为请求头或响应头，统称为Header（请求和响应格式一样，内容不一样 ）；消息正文也叫做实体，称为body。HTTP协议规定每次发送的报文必须要有Header，但是可以没有body，也就是说头信息是必须的，实体信息可以没有。而且在header和body之间必须要有一个空行（CRLF）。如图：

• 起始行后面一定有一个\r\n（回车换行，二进制格式：0D0A）

  mac：\n

  windows：\r\n

• 协议头和正文之间应该有一个分隔标志（图中空白部分，空行），不然分不清楚协议头和正文（都是二进制流）

HTTP的格式（更通俗的版本）请求/响应：

起始行\r\n

k-v对的头部字段（\r\n）

\r\n（空行）

正文

2.3.2 HTTP请求

概述：

• 方法：告诉服务器要做什么，具有严格的规范（双方共同约定的）
• URL（资源）一定是从/开始的
• 首部字段:后面一定有空格

实例：

重要的字段：

• accept：接收，我（客户端）发出请求，表示我能接收什么类型的文本
• Connection：keep-alive（保持长久的连接关系-1.1版本）；closed（表示只发一次请求-1.0版本）
• User-Agent：用户代理，表示请求者（用户）的机器是怎样的
• Host：主机（常用于验证）

如果使用GET 方法，是没有实体 的，如果使用的是POST 方法，才会有实体 。当用户提交表单时，HTTP客户端通常使用POST方法；与此相反，HTML表单的获取通常使用GET方法。HEAD方法使用类似于GET方法，只不过HEAD方法不会返回对象

主要目的：让服务器识别出"我（客户端）是谁"

2.3.3 HTTP响应

概述：

• 状态码：非常关键（见下文）

• 状态响应：对状态码进行进一步解释

• 重要的字段：

  • Server：服务器

    nginx：C/C++写的

  • Connection：和请求头一样

  • Content-Length：界定TCP数据粘包

重定向：网站开发中，很久之前维护的链接------http://.../a.html，后来这个资源的架构变了，网址也变了，但是用户收藏了这个网址，再次点开时，发现"404"了，最终服务器会让已过期的URL转向新的URL，因此就会返回一个3xx的状态码，进行重定向

3xx ：还有一个行为，本地浏览器会对已访问的链接进行缓存，下次访问时，尽管仍然需要往远程服务器发送请求，就会发现一个timestamp，当本地服务器和远程服务器的时间戳进行对比，就会返回3xx，表明已经有缓存了，不需更新

练习：

解析：

A：GET。。确实是请求报文 A√

B：由Host可知：B√

C：持续连接应该是keep-alive C×

D：有Cookie（身份证），说明此前访问过才会有身份证 D√

解析：

1.1版本，是持续连接的，一次请求-响应是一个RTT，本题考查一共是请求多少资源，由题目可知：1个页面 + 2个JPEG = 3个资源，HTTP是建立在TCP基础上，浏览器建立连接也需要一个RTT，并且第3次握手和第1个资源请求是同步的，因此最终是4个RTT。

三、小结

HTTP利用TCP保证了稳定传输，协议定义保证了持续连接，格式上也具有严格的划分，真正为万维网的数据传输保驾护航。