HTTP 深入

一、HTTP 无状态特性的解决方案

场景： HTTP协议无状态是 HTTP最初的特点之一；但随着技术和实际需求的发展，前后端交互需要承前启后，HTTP无状态的特性严重阻碍了一些应用程序的实现
状态保持技术： Cookie 、Session
应用： 用户登录保持、用户行为跟踪等

概述：
- Cookie 实际上是存于用户硬盘的一个文件 / 浏览器的进程中的会话Cookie
- 这个文件 / 会话Cookie 通常对应于一个域名，当浏览器再次向服务器发起请求的时候，浏览器把网址和Cookie一起提交给服务器，服务器以此来辨别该用户状态
Cookie 的类别：
- 会话Cookie：没有设置过期时间，则Cookie存在于浏览器的进程中；会随着浏览器的关闭，Cookie失效
- 硬盘Cookie：设置了过期时间，则Cookie存到硬盘上；超时后 Cookie失效
Cookie 的属性（了解）：
- name：该Cookie的名称，Cookie一旦创建，名称便不可更改。
- value：该Cookie的值，Cookie中记录的信息内容。
- expire：Cookie失效时间，单位秒
- path：该Cookie的使用路径。
- domain：可以访问该Cookie的域名。
- secure：是否仅使用安全的HTTPS协议传输，默认为0
- Httponly：是否仅通过HTTP协议传输，默认为0
Cookie 的应用场景：
- （1）自动登录： 如果不想用户每次登录网站的时候都输入用户名和密码，只要勾选记住登录名和密码，就可以把用户名和密码写入Cookie中，下次访问网站的时候，网站页面的脚本可以读取这个信息，自动把用户名和密码填写上去，方便用户
- （2）跟踪用户行为： 创建用户浏览内容的Cookie，然后就可以根据用户的浏览内容定制用户喜欢的内容，当用户下次进入的时候，服务器就可以把用户喜欢的内容推荐给用户，以达到留住用户的目的
- （3）记录PV： Cookie中有专门的值记录用户的访问次数，当用户再次访问的时候，Cookie会将此值加1并输出
同源HTTP请求携带Cookie：
- 同源请求会自动携带 Cookie
- 跨域请求不会携带Cookie， 解决方案如下：

// 原生ajax请求方式：

var xhr = new XMLHttpRequest();  
xhr.open("POST", "http://xxxx.com/demo/b/index.php", true);  
xhr.withCredentials = true; //支持跨域发送Cookies
xhr.send();


// jquery的ajax的post方法请求
$.ajax({
    type: "POST",  
    url: "http://xxx.com/api/test",  
    dataType: 'jsonp',  
    xhrFields: {  
        withCredentials: true  
    },
});

JS 操作Cookie： js-cookie

2. Session ---> 存储在服务端

概述：
- Session 可理解为浏览器的一个会话；其作用于会话范围内，记录每个客户端的访问、操作状态，以便于跟踪记录每个客户端的操作状态
- Session 实际上是一块在 服务器开辟的内存空间，存储了 Session 对象（存储着用户的信息），每个客户端的 Session 都是单独存储的
Session 特点：
- 存储在服务端，可以存储任意类型的数据
- 关闭浏览器，一个Session会话结束，但服务器上的Session对象没有消失；因为服务器不知道浏览器有没有被关闭
SessionId 来实现跟踪用户状态
- （1）基于 Cookie 传递 SessionId： 用户登录后，服务端会将 SeeesionId 置于响应头中返回，浏览器将 SessionId 存储到 Cookie中，再次访问同源请求时，携带 Cookie，服务端就会根据Cookie中的Session ID返回已经存在的Session
- （2）基于 URL 传递 SessionId： Cookie 在浏览器中可以被禁用，这时就需要借助 URL QueryString 来传递 SessionId
- （3）基于隐藏域传递 SessionId： 一个表单元素，表单提交的时候，也可以把这个元素的内容提交到服务器中去，因为它是隐藏的，所以，我们可以用它来保存一些不需要用户看到的数据 <input type="hidden" name="tc_id" value="{{tc_id}}">
Session 的应用场景：
- （1）登录状态保持： 用户登录后，服务器返回 SessionId（在服务器设置过期时间），浏览器将 SessionId置于 Cookie中（Cookie的过期时间被设置 === Session的过期时间，不用手动创建Cookie，因为服务器在响应头中有 set-Cookie 字段，浏览器会识别，自动创建Cookie），每次访问时携带 Cookie；服务器将根据 SeeeionId 判断该用户的Session是否过期，若没过期，用户就登录状态一直保持
- （2）未登录用户记忆购物车： 未登录的用户添加 A、B、C 商品到购物车，服务端会响应一个SessionId，服务器存储的 Session中记录了，该用户购物车中有 A、B、C 商品；用户再次浏览网站时，携带 Cookie 发送请求，服务器将该用户购物车中商品情况一同返回
Session 劫持：

参考

二、TCP协议

1. 区分 HTTP协议、TCP协议

概述： TCP协议对应于传输层，而HTTP协议对应于应用层；Http协议是建立在TCP协议基础之上的（HTTP/1.0和HTTP/1.1都把TCP作为底层的传输协议）
协作过程： 当浏览器需要从服务器获取网页数据时，会发出一次Http请求；Http会通过TCP建立起一个到服务器的连接通道，请求完毕后，Http会立即将TCP连接断开；所以说HTTP请求是短连接的
优化 HTTP短连接： 随着页面的复杂呈现，每次请求都需要建立一次 TCP连接，就显得非常低效；从HTTP/1.1起，默认都开启了 Keep-Alive，保持连接特性；HTTP请求结束后，TCP连接并不会立即断开，到了预设时间点后再断开

2. TCP连接

场景： 当网络通信时采用TCP协议时，在真正的读写操作之前，server与client之间必须建立一个连接，当读写操作完成后，双方不再需要这个连接时它们可以释放这个连接，连接的建立是需要三次握手，而释放则需要4次挥手
TCP连接的建立与终止示意图如下：
TCP建立的三次握手：
- 发送端发送一个SYN报文段（SYN位被置位），SYN中包含TCP目的端口和发送端的初始序列号（图中ISN(c)），同时携带着TCP选项数据。
- 接收端收到发送端连接请求后，接收端发送自己SYN报文段（包含ISN(s)），同时对发送端的SYN进行确认，如前所述，接收端发送的ACK是ISN(c)+1。此时ACK位与SYN位都被置位。接收端发送SYN+ACK到发送端。
- 发送端接收到接收端的SYN+ACK数据后，对ISN(s)进行确认，发送ACK为ISN(s)+1的报文段给接收端。
TCP断开的四次握手：
- TCP协议规定通过发送一个FIN段（FIN被置位）来发起关闭操作，图3中发送端发送FIN段给接收端，告知它数据已发送完毕，请求断开TCP连接。同时FIN报文段还包含着对最近收到的数据进行ACK。
- 接收端接收端FIN报文段后，对FIN进行确认，发送ACK=k+1给发送端。
- 接收端将连接关闭发送给上层应用程序，由应用程序发起连接关闭操作。此时接收端由被动关闭连接壮成主动，并发送FIN报文段给发送端。报文的序列号为L（这里也可看出上一步骤中发送ACK序列号也为L，因为ACK不占用序列号，所以这里的FIN的序列号也为L）。
- 发送端接收到FIN后，发送回ACK给接收端后，TCP连接终止。如果FIN丢失，发送FIN的那端需要重新发送FIN，知道接收到ACK为止

三、DNS解析服务

概述：
- DNS解析服务通过域名与 IP之间的映射关系；将域名解析成IP地址
DNS 解析过程：
- （1）先查看本机缓存有没有该域名的记录；若没有，就去查看本机的 host 文件有无该域名；若没有，就进行如下查询：
- （2）本地DNS域名服务器发送请求，一层一层查找，直到找到目标服务器（哪台服务器行有要查找的域名），并将目标服务器地址返回给本地DNS域名服务器
- （3）本地DNS域名服务器发送请求到目标服务器，目标服务器返回该域名对应的解析
- （4）本地DNS域名服务器获取该解析后，返回给主机，解析完成

// 以解析 `xiaoxiaoguo.cn` 为例

// 查看本机的缓存有无该域名记录，如果没有，查看本机的host文件有无该域名记录，如果没有，则发个请求到本地DNS服务器
// 本地DNS服务器收到请求后，查看是否有该域名的解析，如果有，返回解析记录给主机，如果没有，则请求根域名服务器
// 根域名服务器收到请求后，返回该域名对应的顶级域名服务器,比如这次请求返回.cn的服务器地址 
// 本地域名服务器接到顶级域名服务器地址后，向该顶级域名服务器请求 
// 顶级域名服务器返回该域名的权威服务器地址，比如这次返回xiaoxiaoguo.cn对应的权威服务器地址
// 本地域名服务器获得该地址后，发请求到该域名的权威服务器
// 权威服务器返回该域名对应的解析
// 本地域名服务器获取该解析后，返回给主机，解析完成

四、HTTP 缓存机制

1. 缓存存储策略

作用： 客户端接收到响应头中的信息，确定 Http 响应内容是否可缓存到客户端
响应头中的 Cache-Control字段： 对应的值如下
- public：表明响应可以被任何对象（包括：发送请求的客户端，代理服务器，等等）缓存
- private：表明响应只能被单个用户缓存，不能作为共享缓存（即代理服务器不能缓存它）
- no-cache：强制所有缓存了该响应的缓存用户，在使用已存储的缓存数据前，发送带验证器的请求到原始服务器
- max-age：缓存存储的最大周期，超过这个时间缓存被认为过期(单位秒)
- no-store：缓存 不应存储 有关客户端请求或服务器响应的任何内容

2. 缓存过期策略

作用： 客户端来确定缓存是否过期，过期的话就需要重新发请求获取数据
Expires 指名了缓存数据有效的绝对时间，告诉客户端到了这个时间点（比照客户端时间点）后本地缓存就作废了，在这个时间点内客户端可以认为缓存数据有效，可直接从缓存中加载展示

Cache-Control：public/private（这里不太确定具体哪个）
Expires：当前客户端时间 + maxAge

特殊： 但有些情况，即使本地缓存已过期，还会被再次使用；因为：缓存对比策略优先级要高于缓存过期策略

3. 缓存对比策略

作用： 客户端发送数据标识（时间戳）给服务端，服务端来对比客户端的数据是否失效，来决定是否要重发数据
过程： 客户端访问支持时间戳的接口，会接收到服务端的时间戳，每次访问该接口都会带上时间戳访问；服务端先查看请求头中有没有时间戳（ If-Modified-Since、If-None-Match），如果判断标识仍然有效，则返回304告诉客户端取本地缓存数据来用即可；若时间戳失效则返回200 并重新发数据

五、 HTTP 长连接、短连接、长轮询、短轮询

参考

解决方案： Keep-Alive功能使客户端到服务器端的连接持续有效，当出现对服务器的后继请求时，Keep-Alive功能避免了建立或重新建立连接
- Keep-Alive模式详解

六、 HTTPS 协议

1. 了解 HTTP 的缺点

HTTP传输的数据是未加密的（明文），内容可能会被窃听
HTTP协议不验证通信方的身份，有可能遭遇伪装
无法证明报文的完整性（准确性），可能接收到的报文是被篡改过的

2. TLS/SSL 协议

TLS/SSL 协议安全传输层协议（Transport Layer Security），是介于TCP和HTTP之间的一层安全协议
SSL的位置：
- SSL 介于应用层和TCP层之间：应用层数据不再直接传递给传输层，而是传递给SSL层，SSL层对从应用层收到的数据进行加密，并增加自己的SSL头

3. HTTPS 协议

概述： HTTPS 是 HTTP的升级版本，HTTPS 更安全；HTTP 通信接口部分用 SSL/TLS 协议代替

HTTPS协议的优点：
- 确定身份： 可认证用户和服务器，确保数据发送到正确的客户机和服务器
- 数据安全： 防止数据在传输过程中不被窃取、改变，确保数据的完整性
HTTPS协议的缺点：
- 更占用CPU： 相比HTTP协议，HTTPS协议会使页面的加载时间延长近50%；
- 影响缓存，增加数据开销和功耗

posted @ 2018-04-19 17:14 执着的程序员~ 阅读(506) 评论(0) 编辑收藏举报

刷新页面返回顶部

HTTP 深入

一、HTTP 无状态特性的 解决方案

1. Cookie ---> 存储在客户端

2. Session ---> 存储在服务端

二、TCP协议

1. 区分 HTTP协议、TCP协议

2. TCP连接

三、DNS解析服务

四、HTTP 缓存机制

1. 缓存 存储策略

2. 缓存 过期策略

3. 缓存 对比策略

五、 HTTP 长连接、短连接、长轮询、短轮询

六、 HTTPS 协议

1. 了解 HTTP 的缺点

2. TLS/SSL 协议

3. HTTPS 协议

公告

一、HTTP 无状态特性的解决方案

1. 缓存存储策略

2. 缓存过期策略

3. 缓存对比策略