HTTP是什么，HTTP起源含义作用详解

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　　HTTP是什么，HTTP起源含义作用详解

　　作者：小易整编 来源：小易整编 2022-06-27 03:26

　　HTTP是什么？

　　HTTP（HyperText Transfer Protocol 超文本传输协议)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议，它是由万维网协会（World Wide Web Consortium）制定发布。

　　文章主要以一次HTTP请求的整个过程来讲解(DNS解析不讲)：HTTP起源、TCP/IP协议、建立TCP连接、客户端请求、服务端响应、断开TCP连接，文章最后还捎带讲了与HTTP相关知识。文章较长，建议收藏或转发后阅读！（共计五千字，阅读完大概需要20分钟）

　　一、HTTP简介1.HTTP起源

　　今天我们能够在网络中畅游，都得益于一位计算机科学家蒂姆·伯纳斯·李的构想。1991年8月6日，蒂姆·伯纳斯·李在位于欧洲粒子物理研究所（CERN）的NeXT计算机上，正式公开运行世界上第一个Web网站（点cern点ch ），建立起基本的互联网基础概念和技术体系，由此开启了网络信息时代的序幕。

　　伯纳斯·李的提案包含了网络的基本概念并逐步建立了所有必要的工具：

　　提出HTTP (Hypertext Transfer Protocol) 超文本传输协议，允许用户通过单击超链接访问资源；

　　提出使用HTML超文本标记语言(Hypertext Markup Language)作为创建网页的标准；

　　创建了统一资源定位器URL (Uniform Resource Locator)作为网站地址系统，就是沿用至今的 URL格式；

　　创建第一个Web浏览器，称为万维网浏览器，这也是一个Web编辑器；

　　创建第一个Web服务器（点cern点ch）以及描述项目本身的第一个Web页面。

　　2.HTTP特点

　　HTTP 协议一共有五大特点：

　　支持客户/服务器模式。

　　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。

　　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（Content-Type是HTTP包中用来表示内容类型的标识）加以标记。

　　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。

　　无状态：

　　无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力，服务器不知道客户端是什么状态。

　　即我们给服务器发送 HTTP 请求之后，服务器根据请求，会给我们发送数据过来，但是，发送完，不会记录任何信息（Cookie和Session孕育而生，后期再讲）。

　　二、TCP/IP协议

　　我们经常听到一句话就是：HTTP是一个基于TCP/IP协议簇来传递数据。

　　如何理解上面那句话？我们来看看TCP/IP四层模型就明白了。

　　从上图我们可以清晰的看到HTTP使用的传输层协议为TCP协议，而网络层使用的是IP协议（当然还使用了很多其他协议），所以说HTTP是一个基于TCP/IP协议簇来传递数据。

　　同样我们可以看到ping走的ICMP协议，这也就是为什么有时候我们开vps可以上网，但是ping google却ping不通的原因，因为走的是不同的协议。

　　那TCP/IP协议簇大致是如何工作的，我们再来看看下图：

　　我们可以看到在数据发送端是一层一层封装数据，数据接收端一层一层拆封，最后应用层获得数据。

　　三、建立TCP连接

　　我们知道了TCP/IP协议簇大致的工作原理之后，我们来看看HTTP是如何建立连接的。

　　1.TCP包头信息

　　前面咱们讲过HTTP是一个基于TCP/IP协议簇来传递数据，所以这HTTP建立连接也就是建立TCP连接，TCP如何建立连接，一起来看看TCP包信息结构吧。

　　TCP报文包=TCP头信息+TCP数据体，而在TCP头信息中包含了6种控制位（上图红色框中），这六种标志位就代表着TCP连接的状态：

　　URG：

　　紧急数据（urgent data）—-这是一条紧急信息

　　ACK：

　　确认已收到

　　PSH：

　　提示接收端应用程序应该立即从tcp接收缓冲区中读走数据

　　RST：

　　表示要求对方重新建立连接

　　SYN：

　　表示请求建立一个连接

　　FIN：

　　表示通知对方本端要关闭连接了

　　2.建立连接过程

　　了解了TCP包头信息之后，我们就可以正式看看TCP建立连接的三次握手了。

　　三次握手讲解：

　　客户端发送位码为syn＝1,随机产生seq number=1234567的数据包到服务器，服务器由SYN=1知道客户端要求建立联机（客户端：

　　我要连接你）

　　服务器收到请求后要确认联机信息，向A发送ack number=(客户端的seq+1),syn=1,ack=1,随机产生seq=7654321的包（服务器：

　　好的，你来连吧）

　　客户端收到后检查ack number是否正确，即第一次发送的seq number+1,以及位码ack是否为1，若正确，客户端会再发送ack number=(服务器的seq+1),ack=1，服务器收到后确认seq值与ack=1则连接建立成功。

　　（客户端：

　　好的，我来了）

　　面试官：为什么http建立连接需要三次握手，不是两次或四次

　　答：三次是最少的安全次数，两次不安全，四次浪费资源

　　四、HTTP客户端请求

　　客户端与服务器连接上了之后，客户端就可以开始向服务器请求资源，就可以开始发送HTTP请求了。

　　1.HTTP请求报文结构

　　我们之前说过TCP报文包=TCP头信息+TCP数据体，TCP头信息我们已经讲了，现在来讲TCP数据体，也就是我们的HTTP请求报文。

　　2.HTTP请求实例

　　来看看实际的HTTP请求例子：

　　①是请求方法，HTTP/1.1 定义的请求方法有8种：

　　GET、POST、PUT、DELETE、PATCH、HEAD、OPTIONS、TRACE,最常的两种GET和POST，如果是RESTful接口的话一般会用到GET、POST、DELETE、PUT

　　②为请求对应的URL地址，它和报文头的Host属性组成完整的请求URL

　　③是协议名称及版本号

　　④是HTTP的报文头，报文头包含若干个属性，格式为“属性名:属性值”，服务端据此获取客户端的信息

　　⑤是报文体，它将一个页面表单中的组件值通过param1=value1¶m2=value2的键值对形式编码成一个格式化串，它承载多个请求参数的数据。

　　不但报文体可以传递请求参数，请求URL也可以通过类似于“/chapter15/user.html? param1=value1¶m2=value2”的方式传递请求参数。

　　请求头参数非常多，猪哥就不一一说明，只说明两个低级的反扒参数：

　　User-Agent：

　　客户端使用的操作系统和浏览器的名称和版本，有些网站会限制请求浏览器

　　Referer：

　　先前网页的地址，表示此请求来自哪里，有些网站会限制请求来源

　　五、HTTP服务端响应

　　服务器在收到客户端请求处理完需要响应并返回给客户端，而HTTP响应报文结构与请求结构体一致。

　　1.HTTP响应报文结构

　　2.HTTP响应实例

　　3.响应状态码

　　响应报文中我们重点关注下：服务器的响应状态码，面试也很容易问到，下面猪哥只列出分类，详细状态码自行上网查找了解。

　　六、断开连接

　　在服务器响应完毕后，一次会话就结束了，请问这时候连接会断开吗？

　　1.长短连接

　　是否断开我们需要区分HTTP版本：

　　在HTTP/1.0版本的时候，客户端与服务器完成一个请求/响应之后，会将之前建立的TCP连接断开，下次请求的时候又要重新建立TCP连接，这也被称为短连接

　　在HTTP1.0发布仅半年后（1997年1月） ，HTTP/1.1版本发布并带来一个新的功能：

　　在客户端与服务器完成一次请求/响应之后，允许不断开TCP连接，这意味着下次请求就直接使用这个TCP连接而不再需要重新握手建立新连接，这也被称为长连接

　　注意：长连接是指一次TCP连接允许多次HTTP会话，HTTP永远都是一次请求/响应，会话结束，HTTP本身不存在长连接之说。

　　早在1999年HTTP1.1就推广普及，所以现在浏览器在请求时请求头中都会携带一个参数：Connection:keep-alive，这表示浏览器要求与服务器建立长连接，而服务器也可以设置是否愿意建立长连接。

　　2.长连接优缺点

　　对于服务器来说建立长连接有优点也有缺点：

　　优点：

　　当网站中有大量静态资源（图片、css、js等）就可以开启长连接，这也几张图片就可以通过一次TCP连接发送。

　　缺点：

　　当客户端请求一次时候不在请求，而服务器却开着长连接资源被占用着，这是严重浪费资源。

　　所以是否开启长连接，长连接时间都需要根据网站自身来合理设置。

　　ps：大家不要小看这一个TCP连接，在一次客户端HTTP完整的请求中（DNS寻址、建立TCP连接、请求、等待、解析网页、断开TCP连接）建立TCP连接占用的时间比还是很大的。

　　3.断开连接过程

　　在建立TCP连接时是三次握手，而断开TCP连接是四次挥手！

　　在前面讲TCP/IP协议时我们说过标志位：FIN表示通知对方本端要关闭连接了，那断开连接为何需要四次挥手呢？这里给大家的课后作业，可以在留言中给出你的理解，看看是否正确。

　　七、题外话1.面试必考题：http三次握手、四次挥手

　　面试官：为何建立连接需要三次握手而关闭连接却需要四次挥手。给大家的课后作业，在留言中给出你的见解！

　　2.http2.0

　　HTTP/1.1已经为我们服务了20年，而HTTP/2.0其实在2015就发布了，但是还没有推广开来，关于HTTP/2.0新特性大家也可以去网上查阅相关资料

　　3.http&rpc

　　因为http响应慢、请求头体积大等缺点，所以在微服务时代，大家都使用rpc来调用服务，rpc相关概念感兴趣同学自行网上学习。

　　4.http&https

　　http还有两个很大的缺点就是明文且不能保证完整性，所以目前会渐渐被HTTPS代替。