引言

当我们在浏览器中输入一个网址时，瞬间跳转到想要的网页，背后隐藏着的是一系列复杂的网络通信过程。在这个过程中，有一种语言扮演着至关重要的角色，它就是HTTP（超文本传输协议）。这不仅仅是一种技术术语，它更是网络通信的基础和核心。今天，我们就来探索HTTP的奥秘，了解它是如何在我们的日常生活和工作中发挥作用的。

HTTP简介

HTTP，即HyperTextTransferProtocol，是用于传输超文本（例如网页）的标准网络协议。它定义了客户端（用户的浏览器）和服务器之间的通信规则。每当你访问网页时，你的浏览器都会通过HTTP向服务器发送请求，服务器响应这些请求后，浏览器再将内容展示给用户。

HTTP的工作原理

想象一下，HTTP就像邮递员，负责传递信息。当你在浏览器中输入一个网址时，你的浏览器（客户端）通过HTTP向服务器发送了一个请求。这个请求就像是一封信，告诉服务器你想要查看哪个网页。服务器接收到请求后，就会回应这个请求，发送一个响应，这个响应包含了你请求的网页内容。浏览器读取这些内容，并将其渲染成可以阅读的格式。

HTTP的应用场景

• 网页浏览：这是HTTP最常见的使用场景。每次我们在线浏览网页时，都是通过HTTP请求和响应实现的。
• API交互：许多网络服务和应用程序的接口（API）也使用HTTP来传输数据，例如天气应用获取最新天气信息。
• 数据传输：HTTP还被用于文件传输，如图片、视频等。

HTTP的优势

• 灵活性和可扩展性：HTTP协议简单灵活，容易扩展。它允许传输任意类型的数据对象，只需在头部字段内指定内容类型。

• 无状态性：HTTP是无状态协议，这意味着连续两次的请求是相互独立的。这简化了交互模式，但也引入了如Cookie这样的机制来维持状态。
• 广泛支持：由于其简单和可靠性，HTTP得到了广泛的应用和支持。

HTTP与日常生活

虽然我们可能不会直接与HTTP打交道，但它却在我们的日常生活中无处不在。从在线购物、观看视频、读取新闻到社交媒体的交互，所有这些动作的背后都有HTTP的身影。

结语

在这个数字化不断发展的时代，HTTP作为网络通信的基础语言，其重要性不言而喻。它不仅使得网络浏览成为可能，还在多种应用中发挥着关键作用。掌握HTTP的基础知识，有助于我们更好地理解和利用网络资源，打开通往全球信息海洋的大门。

http网络基础

为了理解HTTP，首先先了解TCP/IP协议族，通常使用的网络是在TCP/IP协议族的基础上运作的，HTTP是属于它内部的一个子集。 计算机与网络设备要互相通信，双方就必须基于相同的方法。 如何探测到通信目标、由那一边向发起通信、使用哪种语言进行通信、怎样结束通信等规则都是需要事先确定，不同的硬件、操作系统之间的通信，所有的一切都需要一种规则。 这种规则被称之为协议。 在TCP/IP的协议族中最重要的一点就是分层，TCP/IP协议族的层次分别分为以下的四层： 将TCP/IP层次化的好处是：当协议的某个地方需要变动时可以只需将变动层替换掉即可，将各个层之间的接口规划好之后，每个层次内部的设计就可以自由的改动。 每个层只需要处理自己这个层的事情即可。 TCP/IP各个层的作用如下： 利用TCP/IP协议族进行网络通信时，会通过分层顺序与对方进行通信。 发送端从应用层-->传输层-->网络层-->链路层，接受端则从相反的方向走。 以http举例来说明： 发送端在层和层之间传输数据时，每经过一层必定会被打上改层首部的信息。 反之接收端在层与层之间传输数据时，每经过一层时会把对应的首部去掉。 下面来了解一下与HTTP关系密切的三个协议（IP、TCP和DNS） 按层次分，IP网际协议位于网络层。 IP协议的作用是把各类数据包传送给对方，而要确保包确实传送到了对方那里，需要满足各类条件。 其中两个重要的条件就是IP地址和MAC地址。 IP地址指明了节点被分配的地址，MAC地址是指网卡所属的固定地址。 IP地址可以和MAC地址进行配对。 IP地址可变换，但MAC地址基本不会更改。 使用ARP协议凭借MAC地址进行通信 IP间的通信依赖MAC地址，在网络上通信的双方在同一个局域网的情况很少，通常需要经过多台计算机和网络设备中转才能够连接到对方，在进行中转的时候，会利用下一站中转设备的MAC地址来搜索下一个中转目标。 这个时候会采用ARP协议。 ARP协议是一种用来解析地址的协议，根据通信方的ip地址可以反查出对应的MAC地址。 这种机制称为路由选择。 按层次分，TCP位于传输层，提供可靠的字节流服务。 字节流服务指的是：为了方便传输，将大块的数据分割以报文段为单位的数据包进行管理。 而可靠的传输服务是指，能将数据准确可靠的传递给对方。 为了准确无误的将数据传递给目标，TCP协议采用了三次握手策略，握手过程中使用TCP的标志SYN和ACK。 发送端首先发送一个带有SYN标志的数据包给对方，接受端收到后，回传一个带有SYN/ACK标志的数据包以示传达确认信息。 最后发送端再回传一个带有ACK标志的数据包，代表握手结束。 如果在握手过程中某个阶段莫名中断，TCP协议会再次以相同的顺序发送相同的数据包。 DNS服务与HTTP协议一样位于应用层，它提供域名到IP地址之间的解析服务。 了解了上面TCP/IP协议族中的各种协议之后，看一下在HTTP协议通信的过程中这些协议都发挥了那些作用。 URI：Uniform Resource Identifier （统一资源标识符）指的是：由某个协议方案表示的资源的定位标识符。 协议方案指的是访问资源时所使用的协议类型名称。 （采用HTTP协议时，协议方案就是http。 除此之外还有ftp、file、telnet等。 ） URL：Uniform Resource Locator，统一资源定位符； URN：Uniform Resource Name，统一资源名称，它只包括名称不包括资源的协议。 URI可以被分为URL、URN或两者的组合，URL、URN是URI的子集。 表示指的的URI，要使用涵盖所有必要信息的绝对URI、绝对URL以及相对URL。 下面是绝对URI的格式：

HTTP的优点点和缺点

上文中我们介绍了HTTP的特点，根据介绍的特点我们分析下优劣和好坏； 当然上述所说的特点是基于HTTP/1.1版本来说的； 这是HTTP中最为突出的优点，【简单、灵活、易于扩展】； 【灵活】和【易于扩展】这两个特点之间是相辅相成的，因为灵活让HTTP协议变得易于扩展； 反之，因为易于扩展让HTTP协议变得更加灵活； 该特点体现在，HTTP协议中的请求方法、状态码、头字段等信息没有被写死，我们开发人员可以任意定制、扩充或者解释； 同时这个特点有点像设计模式中的【策略模式】，就是HTTP的上层协议的语义没变，具体的下层协议没有限制，可以使用TCP，还可以使用SSL/TLS，甚至是UDP的QUIC； 这也是HTTP协议里另一大优点【应用广泛】； 从简单Web页面到复杂的JSON数据；从PC上的浏览器到手机上的APP，这些地方都在使用HTTP； 从应用领域到开发领域HTTP协议也都得到了广泛的支持；HTTP协议不局限于某一种开发语言或者操作系统，使其也具有了【跨语言、跨平台】的特性； 这个特性对HTTP来说既是优点也是缺点，是一把【双刃剑】 我们上文介绍过，无状态就好比是服务器没有记忆能力，就不需要存储额外的状态信息。 这样能减轻服务器的负担，同时能把更多的资源用于对外的服务上； 无状态就意味着服务器都是相同的，可以容易组层集群，通过负载均衡把请求转发到任意一台服务器上，不会因为状态不一致导致处理出错； 针对【无状态】就不会记录客户端的信息，需要身份校验的连续操作，服务器是不知道这些请求的关联，每次都得问一遍身份信息； HTTP协议理想态是既能【无状态】又能【有状态】不过这样的好事在Cookie技术上得到实现了； 明文传输也是HTTP协议中一把双刃剑； 明文准确的说：协议里传输的报文【header】部分不使用二进制数据，使用的是简单客阅读的文本形式； HTTP的明文传输，我们可以用浏览器、Charles、Wireshark这样的工具抓包后，可以肉眼容易地查看或者修改，我们开发工作带来了很大的便利； HTTP报文信息都暴露光天化日之下，在漫长的传输链路上毫无隐私可言； 明文传输只是【机密】方面的一个缺点，在【身份认证】和【完整性校验】这方面HTTP有所欠缺； HTTPS的出现就是为了解决这个不安全问题； 简单来说就是怎么证明是你，在虚拟网络中HTTP没有提供有效的手段来确认通信双方的真实身份； 不支持该特性，数据在传输过程中很容易被篡改而无法验证真伪； HTTP的性能 不算差也不够好； HTTP协议是基于TCP/IP协议的，并且使用了【请求-应答】的通信模式 TCP协议的性能是不差的，能够应付大多数场景； 江湖不再是以前的江湖，现在互联网是【高并发】，不能保证稳定的连接质量，在TCP基础上HTTP协议有时候会表现的不够好； 同时【请求-应答】模式加剧了HTTP性能问题，会出现【对头阻塞】，当顺序发送的请求序列中有一个请求因为某种原因阻塞时，其他在排队的就一直被阻塞了； 不够该问题在HTTP/2和HTTP/3中都得以解决了；后面再说；