http协议

1. 简介

HTTP是一个基于TCP之上的无状态的协议。无状态是指客户机（Web浏览器）和服务器之间不需要建立持久的连接，这意味着当一个客户端向服务器端发出请求，然后服务器返回响应(response)，连接就被关闭了，在服务器端不保留连接的有关信息.HTTP遵循请求(Request)/应答(Response)模型。客户机（浏览器）向服务器发送请求，服务器处理请求并返回适当的应答。所有HTTP连接都被构造成一套请求和应答。

2.流程

  1. 打开链接
  2. 封装http请求内容
  3. 发送http请求内容
  4. 处理响应内容
  5. 关闭连接

3 协议内容

http协议的请求和响应格式如上所示：

3.1 请求行

请求行由请求方法字段、URL字段和HTTP协议版本字段3个字段组成，它们用空格分隔。

如：GET /index.html HTTP/1.1。

请求方法有以下几种：

GET     请求获取Request-URI所标识的资源
POST    在Request-URI所标识的资源后附加新的数据
HEAD    请求获取由Request-URI所标识的资源的响应消息报头
PUT     请求服务器存储一个资源，并用Request-URI作为其标识
DELETE  请求服务器删除Request-URI所标识的资源
TRACE   请求服务器回送收到的请求信息，主要用于测试或诊断
CONNECT 保留将来使用
OPTIONS 请求查询服务器的性能，或者查询与资源相关的选项和需求

3.2 请求头部

请求头部由key/value键值对组成，每行一对，关键字和值用英文冒号“:”分隔。请求头部通知服务器有关于客户端请求的信息，典型的请求头有：

User-Agent：产生请求的浏览器类型。
Accept：客户端可识别的内容类型列表。
Host： 请求的主机名，允许多个域名同处一个IP地址，即虚拟主机。
Cookie: 标示区别用户
Connection:keep-alive http的连接情况

3.3 空行

最后一个请求头之后是一个空行，发送回车符和换行符，通知服务器以下不再有请求头信息。

3.4 请求数据

请求数据是在POST方法中使用。POST方法适用于需要客户填写表单的场合。与请求数据相关的最常使用的请求头是Content-Type和Content-Length。

4.功能机制

4.1 缓存机制

http缓存机制是一个非常好的缓存模型，缓存可以减少流量的使用。从而让服务器能够提供更多的服务，总的来说http提供了4种缓存机制。

4.1.1 Expires

Expires（过期时间）HTTP头信息Expires（过期时间） 属性是HTTP控制缓存的基本手段，这个属性告诉缓存器：相关副本在多长时间内是新鲜的。过了这个时间，缓存器就会向源服务器发送请求，检查文档是否被修 改。几乎所有的缓存服务器都支持Expires（过期时间）属性

Expires 头信息：对于设置静态图片文件（例如导航栏和图片按钮）可缓存特别有用；因为这些图片修改很少，你可以给它们设置一个特别长的过期时间，这会使你的网站对 用户变得相应非常快；他们对于控制有规律改变的网页也很有用，例如：你每天早上6点更新新闻页，你可以设置副本的过期时间也是这个时间，这样缓存 服务器就知道什么时候去取一个更新版本，而不必让用户去按浏览器的“刷新”按钮。

过期时间头信息属性值只能是HTTP格式的日期时间，其他的都会被解析成当前时间“之前”，副本会过期，记住：HTTP的日期时间必须是格林威治时 间（GMT），而不是本地时间。举例： Expires: Fri, 30 Oct 1998 14:19:41

4.1.2 Cache-Control

HTTP 1.1介绍了另外一组头信息属性：Cache-Control响应头信息，让网站的发布者可以更全面的控制他们的内容，并定位过期时间的限制。 有 用的 Cache-Control响应头信息包括：

  1. max-age=[秒] — 执行缓存被认为是最新的最长时间。类似于过期时间，这个参数是基于请求时间的相对时间间隔，而不是绝对过期时间，[秒]是一个数字，单位是秒：从请求时间 开始到过期时间之间的秒数。

  2. s-maxage=[秒] — 类似于max-age属性，除了他应用于共享（如：代理服务器）缓存

  3. public — 标记认证内容也可以被缓存，一般来说： 经过HTTP认证才能访问的内容，输出是自动不可以缓存的；

  4. no-cache — 强制每次请求直接发送给源服务器，而不经过本地缓存版本的校验。这对于需要确认认证应用很有用（可以和public结合使用），或者严格要求使用最新数据 的应用（不惜牺牲使用缓存的所有好处）；
  5. no-store — 强制缓存在任何情况下都不要保留任何副本
  6. must-revalidate — 告诉缓存必须遵循所有你给予副本的新鲜度的，HTTP允许缓存在某些特定情况下返回过期数据，指定了这个属性，你高速缓存，你希望严格的遵循你的规则。
  7. proxy-revalidate — 和 must-revalidate类似，除了他只对缓存代理服务器起作用

举例: Cache-Control: max-age=3600, must-revalidate 给静态资源(HTML文件，图片文件等）的Repsone加上Expires/Cache-Control Header是很有效的一招。如果HTTP Response中有Expires这样的Header的话，浏览器会Cache这个资源，理想状况下（注意，只是理想状况），在Expire Date之前，不会再发HTTP请求给Server要这个资源，不过Expires的值只能是一个固定日期，比如“Thu 27 Nov 2008 07:00:00 GMT”，不能是一个类似“从现在开始之后10年”这样一个随机浮动的值，如果要这样的效果，可以用Cache-Control这样的Header，如果 HTTP Response中有这样的Header:“Cache-Control: max-age = 100”，表示这个资源在cache中的最大寿命是100秒。一般说来这种静态文件永远不应该过期.

4.1.3 Last-Modified/If-Modified-Since

服务器为了通知浏览器当前文件的版本，会发送一个上次修改时间的标签。

如果你第二次 (或第三次，或第四次) 请求相同的数据，你可以告诉服务器你上一次获得的最后修改日期：在你的请求中发送一个 If-Modified-Since 头信息，它包含了上一次从服务器连同数据所获得的日期。如果数据从那时起没有改变，服务器将返回一个特殊的 HTTP 状态代码 304，这意味着 “从上一次请求后这个数据没有改变”。这一点有何进步呢？当服务器发送状态编码 304 时，不再重新发送数据。您仅仅获得了这个状态代码。所以当数据没有更新时，你不需要一次又一次地下载相同的数据；服务器假定你有本地的缓存数据。

所有现代的浏览器都支持最近修改 (last-modified) 的数据检查。如果你曾经访问过某页，一天后重新访问相同的页时发现它没有变化，并奇怪第二次访问时页面加载得如此之快——这就是原因所在。你的浏览器首次 访问时会在本地缓存页面内容，当你第二次访问，浏览器自动发送首次访问时从服务器获得的最近修改日期。服务器简单地返回 304: Not Modified (没有修改)，因此浏览器就会知道从本地缓存加载页面。在这一点上，Web 服务也如此智能。

4.1.3 ETag/If-None-Match

ETag 是实现与最近修改数据检查同样的功能的另一种方法：没有变化时不重新下载数据。其工作方式是：服务器发送你所请求的数据的同时，发送某种数据的 hash (在 ETag 头信息中给出)。hash 的确定完全取决于服务器。当第二次请求相同的数据时，你需要在 If-None-Match: 头信息中包含 ETag hash，如果数据没有改变，服务器将返回 304 状态代码。与最近修改数据检查相同，服务器仅仅 发送 304 状态代码；第二次将不为你发送相同的数据。在第二次请求时，通过包含 ETag hash，你告诉服务器：如果 hash 仍旧匹配就没有必要重新发送相同的数据，因为你还有上一次访问过的数据。

4.2 链接复用

http1.0和http1.1的最大区别就是连接复用Connection: keep-alive，保持打开链接的状态，减少dns解析和tcp三次握手的过程，从而进行优化。

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