donald-d / http-notes

📚http笔记

互联网协议

• 物理层（双绞线、光纤、无线电波）
• 数据链路层（通过ARP协议来获取接受方的MAC地址（网卡））
• 网络层（IP协议）
• 传输层（”端口”（port），每一个使用网卡的程序的编号）
• 会话层（概念，tcp连接等）
• 表示层（Recognizing data,HTML,DOC,JPEG,MP3,AVL Sockets,负责数据解包）
• 应用层（DNS,WWW/HTTP,P2P,EMAIL/POP,SMTP,Telnet,ftp，解决业务问题）

浏览器输入url后发生了什么？

• 1.DNS域名解析
  • comDNS服务器，orgDNS服务器，netDNS服务器
  • 客户端收到输入的域名地址后，它首先去找本地的hosts文件，检查在该文件中是否有相应的域名、IP对应关系
  • 如果有，则向其IP地址发送请求，如果没有，再去找DNS服务器。
• 2.建立TCP连接
  • 三次握手
  • 互相确认自己是否发送正常和接收正常
• 3.发送HTTP请求
  • 请求首部字段
  • 通用首部字段
  • 实体首部字段
• 4.服务器处理请求
  • Apache、Ngnix、IIS等
• 5.返回响应结果
  • 响应首部字段
  • 通用首部字段
  • 实体首部字段
• 6.关闭TCP连接
  • 四次挥手
  • 互相确认并断开连接
• 7.浏览器解析HTML
  • 浏览器通过解析HTML，生成DOM树，
  • 解析CSS，生成CSS规则树，
  • 然后通过DOM树和CSS规则树生成渲染树。
  • 渲染树与DOM树不同，渲染树中并没有head、display为none等不必显示的节点。
• 8.浏览器布局渲染
  • replaint：屏幕的一部分重画，不影响整体布局，比如某个CSS的背景色变了，但元素的几何尺寸和位置不变。
  • reflow： 意味着元件的几何尺寸变了，我们需要重新验证并计算渲染树。是渲染树的一部分或全部发生了变化。这就是Reflow，或是Layout。

TCP 三次握手和四次挥手

• 三次握手（建立连接）
  • 第一次握手（客户端发送 SYN 报文给服务器，服务器接收该报文）：客户端什么都不能确认；服务器确认了对方发送正常，自己接收正常
  • 第二次握手（服务器响应 SYN 报文给客户端，客户端接收该报文）：客户端确认了：自己发送、接收正常，对方发送、接收正常；服务器确认了：对方发送正常，自己接收正常
  • 第三次握手（客户端发送 ACK 报文给服务器）：客户端确认了：自己发送、接收正常，对方发送、接收正常； 服务器确认了：自己发送、接收正常，对方发送、接收正常
• 四次挥手（断开连接）
  • 第一次挥手：客户端发送一个 FIN 报文（请求连接终止：FIN = 1），报文中会指定一个序列号 seq = u。并停止再发送数据，主动关闭 TCP 连接。此时客户端处于 FIN_WAIT1 状态，等待服务端的确认。
  • 第二次挥手：服务端收到 FIN 之后，会发送 ACK 报文，且把客户端的序号值 +1 作为 ACK 报文的序列号值，表明已经收到客户端的报文了，此时服务端处于 CLOSE_WAIT状态。
  • 第三次挥手：如果服务端也想断开连接了（没有要向客户端发出的数据），和客户端的第一次挥手一样，发送 FIN 报文，且指定一个序列号。此时服务端处于 LAST_ACK 的状态，等待客户端的确认。
  • 第四次挥手：客户端收到 FIN 之后，一样发送一个 ACK 报文作为应答（ack = w+1），且把服务端的序列值 +1 作为自己 ACK 报文的序号值（seq=u+1），此时客户端处于 TIME_WAIT（时间等待）状态。

HTTP/0.9(传输超文本)

• 1991 年 HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）正式诞生，当时的版本是 0.9。从名字可以看出，该协议的作用是传输传输超文本内容 HTML。
• 协议定义了客户端发起请求、服务端响应请求的通信模式。请求报文内容只有 1 行

HTTP/1.0（传输脚本、样式、图片、音频和视频等不同类型的文件）

• 增加了 HEAD、POST 等新方法
• 增加了响应状态码，标记可能的错误原因
• 引入了协议版本号概念
• 引入了 HTTP Header（头部）的概念，让 HTTP 处理请求和响应更加灵活
• 传输的数据不再局限于文本
• HTTP/1.0 并不是一个“标准”，只是一份参考文档，不具有实际的约束力。

HTTP/1.1（解决传输问题，引入长连接，并发连接，管道机制）

• 可以开启多个 TCP 连接，任何一个 TCP 出现问题都不会影响其他 TCP 连接，剩余的 TCP 连接还可以正常传输数据
• 浏览器为了减轻服务器的压力，限制了同一个域名下的 HTTP 连接数，即 6 ~ 8 个
• 长连接：引入了 TCP 连接复用，即一个 TCP 默认不关闭，可以被多个请求复用
• 并发连接：对一个域名的请求允许分配多个长连接（缓解了长连接中的「队头阻塞」问题）
• 引入管道机制，一个 TCP 连接，可以同时发送多个请求。（响应的顺序必须和请求的顺序一致，因此不常用）
• 增加了 PUT、DELETE、OPTIONS、PATCH 等新的方法
• 新增了一些缓存的字段（If-Modified-Since, If-None-Match）
• 请求头中引入了 range 字段，支持断点续传
• 允许响应数据分块（chunked），利于传输大文件
• 强制要求 Host 头，让互联网主机托管称为可能

HTTP/2（解决连接问题，改为二进制数据提升传输效率，利用一个连接来发送多个请求，即多路复用）

• HTTP/2.0 虽然已经发布了 6 年，不过由于 HTTP/1.1 实在太过经典和强势，目前 HTTP/2.0 的普及率还比较低，仍然有很多网站使用的是 HTTP/1.1 版本。
• 通常只使用一个 TCP 连接进行传输，在丢包或网络中断的情况下后面的所有数据都被阻塞
• 数据通过二进制协议传输，不再是纯文本
• 多路复用，废弃了 1.1 中的管道
• 使用专用算法压缩头部，减少数据传输量
• 通过设置数据帧的优先级，让服务器优先处理某些请求
• 允许服务器主动向客户推送数据
• 头部字段全部改为小写；引入了伪头部的概念，出现在头部字段之前，以冒号开头
• 增强了安全性，“事实上”要求加密通信

HTTP/3

• 2018 年 HTTP/3 将底层依赖的 TCP 改成 UDP

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新增了六种请求方法：OPTIONS,PUT,PATCH,DELETE,TRACE和CONNECT方法。

• get 请求指定的页面信息，并返回实体主体。
• head 类似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
• post 向指定资源提交数据进行处理请求。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。
• 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。
• 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。
• options 允许客户端查看服务器的性能。
• trace 会显服务器收到的请求，主要用于测试或诊断。
• patch 是对put方法的补充，用于对已知资源进行局部更新。

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HTTP状态码

常见的http状态码：

• 200 请求成功
• 301 资源（网页等）被永久转移到其他URL
• 404 请求的资源（网页等）不存在
• 500 内部服务器错误

http状态码分类

• 1xx 信息，服务器收到请求，需要请求着继续执行操作
• 2xx 成功，操作被成功接收并处理
• 3xx 重定向，需要进一步的操作以完成请求
• 4xx 客户端错误，请求包含语法错误或无法完成请求
• 5xx 服务器错误，服务器在处理请求的过程中发生了错误

HTTP content-type

content-type标头告诉客户端实际返回的内容的内容类型。

常见的媒体格式类型如下：

• text/html html格式
• text/plain 纯文本格式
• text/xml xml格式
• image/gif gif格式
• image/jpeg jpg格式
• image/png png格式

以application开头的媒体格式类型：

• application/xhtml+xml xhtml格式
• application/xml xml数据格式
• application/atom+xml atom xml聚合格式
• application/json json数据格式
• application/pdf pdf格式
• application/msword word文档格式
• application/octet-stream 二进制流数据（如常见的文件下载）
• application/x-www-form-urlencoded <from encType=">中默认的encType,form表单数据被编码为key/value格式发送到服务器（表单默认的提交数据的格式）

另外一种常见的媒体格式是上传文件之时使用的：

• multipart/form-data 需要在表单中进行文件上传时，就需要使用该格式

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HTTP中的请求头和响应头属性

一次完整的HTTP请求所经历的7个步骤

1. 建立TCP连接
2. Web浏览器向web服务器发送请求命令 例如：GET /sample/hello.jsp HTTP 1.1
3. Web浏览器发送请求头信息
4. Web服务器应答 例如：HTTP/1.1 200 ok
5. Web服务器发送应答头信息
6. Web服务器向浏览器发送数据
7. Web服务器关闭TCP连接

General Headers 通用信息头

1. Request URL 请求的地址
2. Request Method 请求的方法类型
3. Status Code 响应状态码
4. Remote Address 表示远程服务器地址
5. Referrer Policy

Response Headers 响应头

1. Content-Length 响应体的长度
2. Content-type 返回的响应MIME类型与编码:告诉浏览器它发送的数据属于什么文件类型
3. Cache-control 指定请求和响应遵循的缓存机制 1）public 响应可被任何缓存区缓存 2）private 对于单个用户的整个或部分响应消息，不能被共享缓存处理 3）no-cache 表示请求或响应消息不能缓存
4. date 原始服务器消息发出的时间
5. Server web服务器软件名称
6. Last-Modified 标记请求的资源在服务器端最后被修改的时间

Request Headers 请求头

1. Accept 告诉服务器可以接受的文件格式。根据Accept头的不同，按照相应的顺序进行produces的匹配。
2. Accept-Encoding gzip,deflate,sdch,br 指定浏览器可以支持的web服务器返回的内容压缩编码类型
3. Accept-Language 浏览器支持的语言
4. Cache-Control 指定请求和响应遵循的缓存机制
5. Connection keep-alive 表示是否需要持久连接
6. Cookie HTTP请求发送时，会把保存在该请求域名下的所有cookie值一起发送给web服务器
7. Host 指定请求的服务器的域名和端口号
8. Referer 告诉服务器是从哪个网站链接过来的，提供访问来源的信息
9. User-Agent 用户代理：简称UA。内容包含发出请求的用户信息，使得服务器能够识别客户端使用的操作系统及版本、CPU类型、浏览器及版本、浏览器渲染引擎、浏览器语言、插件等。
10. Authorization 当客户端访问受口令保护时，服务器端会发送401状态码和www-authenticate 响应头，要求客户端使用Authorization来应答

get和post的区别

• GET后退按钮/刷新无害，POST数据会被重新提交（浏览器应该告知用户数据会被重新提交）。
• GET书签可收藏，POST为书签不可收藏。
• GET能被缓存，POST不能缓存 。
• GET编码类型application/x-www-form-url，POST编码类型encodedapplication/x-www-form-urlencoded 或 multipart/form-data。为二进制数据使用多重编码。
• GET历史参数保留在浏览器历史中。POST参数不会保存在浏览器历史中。
• GET对数据长度有限制，当发送数据时，GET 方法向 URL 添加数据；URL 的长度是受限制的（URL 的最大长度是 2048 个字符）。POST无限制。
• GET只允许 ASCII 字符。POST没有限制。也允许二进制数据。
• 与 POST 相比，GET 的安全性较差，因为所发送的数据是 URL 的一部分。在发送密码或其他敏感信息时绝不要使用 GET ！POST 比 GET 更安全，因为参数不会被保存在浏览器历史或 web 服务器日志中。
• GET的数据在 URL 中对所有人都是可见的。POST的数据不会显示在 URL 中。