深入理解HTTP协议

Posted 2021-06-30 It‘s so simple

目录

• 1. HTTP概述
• 2. 对HTTP中URL的解释
• 3. HTTP协议中的数据流
• 4. HTTP协议的格式
• 5. HTTP的协议版本
• 6. 请求/响应的字段
• 7. 对HTTPS的简单概述

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1. HTTP概述

• HTTP：超文本传输协议
• HTTP协议是无连接、无状态。工作在应用层的协议。

对无连接的理解：

HTTP协议本身是没有维护连接信息的，HTTP的数据会交给网络协议栈传输层的TCP协议。

这里其实就存在着一个问题：既然http是无连接的，不维护连接信息的，那么它是否是不可靠传输？

答案是否定的，它是可靠传输，因为它会将它的数据交给传输层的TCP协议，而TCP协议却是面向连接的协议，因此，HTTP协议是可靠传输的。

对无状态的理解：

HTTP协议自身不对请求和响应之间的通信状态做持久化的处理，换句话来讲就是不会对这些通信状态进行相应的保存，请求和响应完了也就完了，下次再来就还是当作新的请求和响应来处理。

2. 对HTTP中URL的解释

首先我们要知道URL是什么，平时我们所俗称的网址，其实说的就是URL。

那么URL中到底有什么呢？每个片段对应的含义又是怎样的呢？

话不多说，都在图里

这里我们要重点说一下URL格式中所要提交给服务器的数据，也就是查询字符串的那个片段。提交的数据是以多个键值对的形式存在的，并且数据与数据之间是通过&来进行分隔，例如：key1=value1 & key2=value2 & ...。

并且像 / ? : 等这样的字符, 已经被URL当做特殊意义理解了. 因此这些字符不能随意出现。比如, 如果某个参数中需要带有这些特殊字符, 就必须先对特殊字符进行转义。

URL也有对应的转义规则：

将需要转码的字符转为16进制，然后从右到左，取4位(不足4位直接处理)，每2位做一位，然后在前面加上%，编码为%xy的格式。

举个例子来说：

当我们搜索C++的时候，URL会自动对+进行转义，这里其实涉及到了两个名词：

• urlencode：将字符转换为16进制。
• urldecode：将16进制数据转换为字符

因此，这里的+就被URL自动 urlencode了，转义为%2B。
这里的%的意思是提示服务器后面的数据是被 urlencode过来的。

对URL格式的一些补充：

① 使用http：或 https：等协议方案名获取访问资源时要指定的协议类型。并且它们之间时不区分大小写的。

• http：是明文传输。
• https：是加密传输。它和http最大的区别就是使用了ssl，即非对称加密方式来对数据进行加密。
• http默认侦听的端口是80端口，https默认侦听的端口是443端口。

② 登录信息(认证)是指将用户名和密码传递给服务器，是用来获取服务器资源的所必要的信息，此项是可选项。

③ 查询字符串针对已指定的文件路径内的资源，可以使用查询字符串传入任意参数。此项也是可选项。

3. HTTP协议中的数据流

话不多说，直接见图：

4. HTTP协议的格式

先来看看请求的格式：

我们用实际的例子来验证一下请求的格式，直接用百度搜索搜百度文库，然后按下F12，进入开发者工具集，首先点击network的按钮，对其进行查看。

然后随便点击Name列的元素，查看其对应的请求头部。

接下来，我们来看看响应的格式：

同理，我们来实际验证一下响应格式：

5. HTTP的协议版本

HTTP到目前位置总共有四个版本。

① HTTP/0.9

它是第一个版本的HTTP协议，已经过时了，它的组成极其简单，只允许客户端发送GET这一种请求，且不支持请求头。

② HTTP/1.0

它是第一个在通讯中指定版本号的HTTP协议版本，至今任被广泛采用在服务器端。

③ HTTP/1.1

该版本是目前使用最广泛的协议版本，是目前主流的的HTTP协议版本。

④ HTTP/2.0

新一代HTTP/2.0正在制作中，但要达到较高的使用覆盖率，任需假以时日。

更为详细的HTTP版本之间的区别，请看这篇知乎大佬的文章。

6. 请求/响应的字段

• Content-Type：描述的是正文的数据类型
• Content-Length：描述的是正文（请求/响应）的长度
• Host：客户端告诉Web服务器，所请求的资源在哪一个ip和端口上。
• User-Agent：声明用户的操作系统和浏览器的版本信息（可以用来防爬虫）
• referer：当前页面是从哪个页面跳转过来的
• Location：搭配3XX的状态码来使用，告诉客户端接下来要去哪里进行访问
• Cookie：用于在客户端存储少量信息，通常用与实现会话(session)的功能。

对Cookie的简单了解

7. 对HTTPS的简单概述

首先我们要知道的是，HTTP + 加密 + 认证 + 完整性保护 = HTTPS。或者也可以这样看HTTPS，HTTPS是身披SSL外壳的HTTP，HTTPS并非是应用层的一种新协议。它只是HTTP通信接口部分用SSL和TLS协议代替而已。

通常，HTTP直接和TCP通信。当使用SSL时，则演变为先和SSL通信，再由SSL和TCP通信了

在采用SSL后，HTTP就拥有了HTTPS的加密、证书和完整性保护这些功能。SSL是独立于HTTP的协议，所以不光是HTTP协议，其他运行在应用层的SMTP和Telnet协议均可配合SSL协议使用。

由此我们可以的得出的是，当我们数据在进行传输的时候，首先客户端和服务端建立TCP连接，假设应用层使用的协议是HTTPS，则我们是先进行SSL握手然后再发送数据，由于是先和SSL进行通信，然后再和TCP进行通信，因此是先进行SSL握手然后再进行三次握手。