HTTP协议入门
HTTP协议入门
参考：http://www.ruanyifeng.com/blog/2016/08/http.html
一、HTTP/0.9
HTTP是基于TCP/IP协议的应用层协议。它不涉及数据包传输，主要规定了客户端和服务器之间的通信格式，默认使用80端口。
最早版本是1991年发布的0.9版。该版本及其简单，只有一个命令`GET`
GET /index.html
上面命令表示，TCP连接（connection）建立后，客户端向服务器请求（request）网页index.html
协议规定，服务器只能回应HTML格式的字符串，不能回应别的格式。
<html> <body>Hello World</body> </html>
服务器发送完毕，就关闭TCP连接。
二、HTTP/1.0
简介
1996年5月，HTTP/1.0版本发布，内容大大增加。
首先，任何格式的内容都可以发送。这使得互联网不仅可以传输文字，还能传输图像、视频、二进制文件。这为互联网的大发展奠定了基础。
其次，除了GET命令，还引入了POST命令和HEAD命令，丰富了浏览器与服务器的互动手段。
再次，HTTP请求和回应的格式也变了。除了数据部分，每次通信都必须包括头信息（HTTP header），用来描述一些元数据。
其他的新增功能还包括：
- 状态码（status code）
- 多字符集支持
- 多部分发送（multi-part type）
- 权限（authorization）
- 缓存（cache）
- 内容编码（content encoding）等
请求格式
下面是一个1.0版本的HTTP请求的例子
GET / HTTP/1.0 User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_10_5) Accept: */*
第一行是请求命令，必须在尾部添加协议版本（HTTP/1.0），后面就是多行头信息，描述客户端的情况。
回应格式
服务器的回应如下：
HTTP/1.0 200 OK Content-Type: text/plain Content-Length: 137582 Expires: Thu, 05 Dec 1997 16:00:00 GMT Last-Modified: Wed, 5, August 1996 15:55:28 GMT Server: Apache 0.84 <html> <body>Hello World</body> </html>
回应的格式是“头信息 + 一个空行（\r\n）+数据”。其中，第一行是“协议版本 + 状态码（status code） + 状态描述”。
Content-Type字段
关于字符的编码，1.0版本规定，头信息必须是ASCII码，后面的数据可以是任何格式。因此，服务器回应的时候，必须告诉客户端，数据是什么格式，这就是Content-Type字段的作用。
下面是一些常见的Content-Type字段的值
- text/plain
- text/html
- text/css
- image/jpeg
- image/png
- image/svg+xml
- audio/mp4
- video/mp4
- application/javascript
- application/pdf
- application/zip
- application/atom+xml
这些数据类型总称为MIME type，每个值包括一级类型和二级类型，之间用斜杠分隔。
除了预定义的类型，厂商也可以自定义类型
application/vnd.debian.binary-package
上面的类型表明，发送的是Debian系统的二进制数据包
MIME type还可以在尾部使用分号，添加参数
Content-Type: text/html; charset=utf-8
上面的类型表明，发送的是网页，而且编码是UTF-8
客户端请求的时候，可以使用Accept字段声明自己可以接受哪些数据格式。
Accept: */*
上面代码中，客户端声明自己可以接受任何格式的数据。
MIME type不仅用在HTTP协议，还可以用在其他地方，比如HTML网页。
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" /> <!-- 等同于 ---> <meta charset="utf-8" />
Content-Encoding字段
由于发送的数据可以是任何格式，因此可以把数据压缩后再发送。Content-Encoding字段说明数据的压缩方法
Content-Encoding: gzip Content-Encoding: compress Content-Encoding: deflate
客户端在请求时，用Accept-Encoding字段说明自己可以接受哪些压缩方法
Accept-Encoding: gzip, deflate
缺点
HTTP/1.0版的主要缺点是，每个TCP连接只能发送一个请求。发送数据完毕，连接就关闭，如果还要请求其他资源，就必须再新建一个连接。
TCP连接的新建成本很高，因为需要客户端和服务端三次握手，并且开始时发送速率较慢。所以，HTTP 1.0版本的性能较差。随着网页加载的外部资源越来越多，这个问题就愈发突出了。
为了解决这个问题，有些浏览器在请求时，用了一个非标准的Connection字段
Connection: keep-alive
这个字段要求服务器不要关闭TCP连接，以便其他请求复用。服务器同样回应这个字段。
Connection: keep-alive
一个可以复用的TCP连接就建立了，直到客户端或服务器主动关闭连接。但是，这不是标准字段，不同实现的行为可能不一致，因此不是根本的解决办法。
三、HTTP/1.1
1997年1月，HTTP/1.1版本发布，只比1.0版本晚了半年。它进一步完善了HTTP协议，一直用到了20年后的今天，直到现在还是最流行的版本。
持久连接
1.1版的最大变化，就是引入了持久连接（persistent connection），即TCP连接默认不关闭，可以被多个请求复用，不用声明Connection: keep-alive
客户端和服务端发现对方一段时间没有活动，就可以主动关闭连接。不过，规范的做法是，客户端在最后一个请求时，发送Connection: close，明确要求服务器关闭TCP连接。
Connection: close
目前，对于同一个域名，大多数浏览器允许同时建立6个持久连接。
HTTP2的主要目标是通过支持完整的请求与响应复用来减少延迟，通过有效压缩HTTP标头字段将协议开销降至最低，同时增加对请求优先级和服务器推送的支持。
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