《图解HTTP》阅读总结（上）

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《图解HTTP》阅读总结（上）

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前言

如同译者所说，讲HTTP协议的书籍确实很少：

在我的印象中，讲解网络协议的书仅有两本。一本是《HTTP 权威指南》，但其厚度令人望而生畏；另一本是《TCP/IP 详解，卷 1》，内容艰涩难懂，学习难度较大。

确实如此，《HTTP 权威指南》我也看过一小部分，真是从入门到放弃，不是书写的不好，真的很棒，也很细致。但对于我来说太枯燥了。

这本《图解HTTP》，本书图文并茂，大量图片穿插文中，生动形象地向读者介绍每一个应用案例，减少了读者阅读时的枯燥感。哈哈，很适合我，我的文章也非常喜欢用“图解XXX”的方式，但真心没有这本书用图用的这么彻底。

虽然是一本2014年的“老书”，但其实很多知识还是沿用至今的，HTTP版本为1.1，推荐阅读一下。

第 1 章 了解 Web 及网络基础

当你通过浏览器查看网页的时候实际发生了什么？通过一幅图、一个问题开篇。

1. HTTP发展史

1990年，HTTP/0.9

1996 年的 5 月，HTTP/1.0

1997 年 1 月，HTTP/1.1

本书在2014年出版，书中写到“新 一代 HTTP/2.0 正在制订中，但要达到较高的使用覆盖率，仍需假以时日。”

实际上2015年，HTTP/2 发布，但真如作者所说，2.0普及真是“没那么快”。

2. HTTP与TCP/IP协议的关系

TCP/IP 是互联网相关的各类协议族的总称, 包含了好多协议

可见，HTTP是TCP/IP协议中的一个

3. HTTP对应TCP/IP协议各层的传输流程

TCP/IP 协议族各层的作用如下：

• 应用层应用层决定了向用户提供应用服务时通信的活动。 TCP/IP 协议族内预存了各类通用的应用服务。比如，FTP（File Transfer Protocol，文件传输协议）和 DNS（Domain Name System，域 名系统）服务就是其中两类。 HTTP 协议也处于该层。
• 传输层传输层对上层应用层，提供处于网络连接中的两台计算机之间的数据 传输。 在传输层有两个性质不同的协议：TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）和 UDP（User Data Protocol，用户数据报 协议）。
• 网络层（又名网络互连层）网络层用来处理在网络上流动的数据包。数据包是网络传输的最小数 据单位。该层规定了通过怎样的路径（所谓的传输路线）到达对方计 算机，并把数据包传送给对方。 与对方计算机之间通过多台计算机或网络设备进行传输时，网络层所 起的作用就是在众多的选项内选择一条传输路线。
• 链路层（又名数据链路层，网络接口层）用来处理连接网络的硬件部分。包括控制操作系统、硬件的设备驱 动、NIC（Network Interface Card，网络适配器，即网卡），及光纤等 物理可见部分（还包括连接器等一切传输媒介）。硬件上的范畴均在 链路层的作用范围之内。

4. URI 格式

第 2 章 简单的 HTTP 协议

1. 报文格式简述

一个图表示一个简单的HTTP请求：

实际上，一个请求报文的组成如下：

2. HTTP 是不保存状态的协议

HTTP 是一种不保存状态，即无状态（stateless）协议。HTTP 协议自 身不对请求和响应之间的通信状态进行保存。也就是说在 HTTP 这个 级别，协议对于发送过的请求或响应都不做持久化处理。

3. HTTP/1.0 和 HTTP/1.1 支持的方法

4. 持久连接

HTTP 协议的初始版本中，每进行一次 HTTP 通信就要断开一次 TCP 连接。每次的请求都会造成无谓的 TCP 连接建立和断 开，增加通信量的开销。

为解决上述 TCP 连接的问题，HTTP/1.1 和一部分的 HTTP/1.0 想出了 持久连接（HTTP Persistent Connections，也称为 HTTP keep-alive 或 HTTP connection reuse）的方法。持久连接的特点是，只要任意一端 没有明确提出断开连接，则保持 TCP 连接状态。

持久连接使得多数请求以管线化（pipelining）方式发送成为可能。从 前发送请求后需等待并收到响应，才能发送下一个请求。管线化技术 出现后，不用等待响应亦可直接发送下一个请求。

5. 使用 Cookie 的状态管理

保留无状态协议这个特征的同时又要解决类似的矛盾问题，于是引入 了 Cookie 技术。Cookie 技术通过在请求和响应报文中写入 Cookie 信 息来控制客户端的状态。 Cookie 会根据从服务器端发送的响应报文内的一个叫做 Set-Cookie 的 首部字段信息，通知客户端保存 Cookie。当下次客户端再往该服务器 发送请求时，客户端会自动在请求报文中加入 Cookie 值后发送出 去。 服务器端发现客户端发送过来的 Cookie 后，会去检查究竟是从哪一 个客户端发来的连接请求，然后对比服务器上的记录，最后得到之前 的状态信息。

第 3 章 HTTP 报文内的 HTTP 信息

1. 请求报文及响应报文的结构

2. 编码提升传输速率

压缩数据方式：HTTP 在传输数据时可以按照数据原貌直接传输，但也可以在传输过 程中通过编码提升传输速率。通过在传输时编码，能有效地处理大量 的访问请求。但是，编码的操作需要计算机来完成，因此会消耗更多 的 CPU 等资源。

常用的内容编码有以下几种。

• gzip（GNU zip）
• compress（UNIX 系统的标准压缩）
• deflate（zlib）
• identity（不进行编码）

分割发送方式：在 HTTP 通信过程中，请求的编码实体资源尚未全部传输完成之前， 浏览器无法显示请求页面。在传输大容量数据时，通过把数据分割成 多块，能够让浏览器逐步显示页面。

HTTP/1.1 中存在一种称为传输编码（Transfer Coding）的机制，它可 以在通信时按某种编码方式传输，但只定义作用于分块传输编码中。

3. 内容协商返回最合适的内容

内容协商机制是指客户端和服务器端就响应的资源内容进行交涉，然 后提供给客户端最为适合的资源。内容协商会以响应资源的语言、字 符集、编码方式等作为判断的基准。

包含在请求报文中的某些首部字段（如下）就是判断的基准。这些首 部字段的详细说明请参考下一章。

• Accept
• Accept-Charset
• Accept-Encoding
• Accept-Language
• Content-Language

内容协商技术有以下 3 种类型。

服务器驱动协商（Server-driven Negotiation）

由服务器端进行内容协商。以请求的首部字段为参考，在服务器端自动处理。但对用户来说，以浏览器发送的信息作为判定的依据，并不 一定能筛选出最优内容。

客户端驱动协商（Agent-driven Negotiation）

由客户端进行内容协商的方式。用户从浏览器显示的可选项列表中手 动选择。还可以利用 JavaScript 脚本在 Web 页面上自动进行上述选 择。比如按 OS 的类型或浏览器类型，自行切换成 PC 版页面或手机 版页面。

透明协商（Transparent Negotiation）

是服务器驱动和客户端驱动的结合体，是由服务器端和客户端各自进 行内容协商的一种方法。

第 4 章 返回结果的 HTTP 状态码

HTTP 状态码负责表示客户端 HTTP 请求的返回结果、标记服务器端 的处理是否正常、通知出现的错误等工作。

状态码的职责是当客户端向服务器端发送请求时，描述返回的请求结 果。借助状态码，用户可以知道服务器端是正常处理了请求，还是出 现了错误。

1. 状态码的类别

2. 2XX 成功

• 200 OK 表示从 客户端发来的请求在服务器端被正常处理了。
• 204 No Content 该状态码代表服务器接收的请求已成功处理，但在返回的响应报文中 不含实体的主体部分。
• 206 Partial Content 该状态码表示客户端进行了范围请求，而服务器成功执行了这部分的 GET 请求。

3. 3XX 重定向

• 301 Moved Permanently 永久性重定向。该状态码表示请求的资源已被分配了新的 URI，以后 应使用资源现在所指的 URI。
• 302 Found 临时性重定向。该状态码表示请求的资源已被分配了新的 URI，希望 用户（本次）能使用新的 URI 访问。
• 303 See Other 该状态码表示由于请求对应的资源存在着另一个 URI，应使用 GET 方法定向获取请求的资源。
• 304 Not Modified 该状态码表示客户端发送附带条件的请求 2 时，服务器端允许请求访 问资源，但未满足条件的情况。
• 307 Temporary Redirect 临时重定向。该状态码与 302 Found 有着相同的含义。尽管 302 标准 64 禁止 POST 变换成 GET，但实际使用时大家并不遵守。 307 会遵照浏览器标准，不会从 POST 变成 GET。

4. 4XX 客户端错误

• 400 Bad Request 该状态码表示请求报文中存在语法错误。
• 401 Unauthorized 该状态码表示发送的请求需要有通过 HTTP 认证（BASIC 认证、 DIGEST 认证）的认证信息。
• 403 Forbidden 该状态码表明对请求资源的访问被服务器拒绝了。
• 404 Not Found 该状态码表明服务器上无法找到请求的资源。

5. 5XX 服务器错误

• 500 Internal Server Error 该状态码表明服务器端在执行请求时发生了错误。也有可能是 Web 应用存在的 bug 或某些临时的故障。
• 503 Service Unavailable 该状态码表明服务器暂时处于超负载或正在进行停机维护，现在无法 处理请求。

总结

通过阅读前四章，将以前关于HTTP的散碎知识串起来了，虽然大部分知识之前都知道，但感觉通过系统学习一下，了解的更清晰了，知识需要形成体系。下一篇争取下周发出。