八股八股HTTP基础

本文主要概括以下内容：

  1. 什么是HTTP。
  2. HTTP 和 TCP 关系。
  3. HTTP 的效率受哪些因素影响。
  4. HTTP 主要版本极其特性。
  5. 什么是HTTPS，和HTTP的区别是什么。

什么是HTTP协议

超文本传输协议（HTTP：Hypertext Transport Protocol）是建立在TCP协议上的应用层协议，客户端和服务端通过建立连接，发送请求和响应报文，完成数据请求和响应。

白话：HTTP 定义了数据的格式、数据处理方式 以及 连接的使用方式，而连接的建立和释放是由TCP协议控制的。

HTTP 和 TCP 关系

TCP 是传输层协议，建立TCP连接需要三次握手，释放连接需要四次挥手，因此，TCP是可靠的连接，TCP连接是有状态的，只要保持连接不释放，可以传输多组数据。
HTTP是应用层协议，约定了请求行格式和响应格式，约定了关键字，在HTTP1.0中，一个HTTP响应结束后会关闭TCP连接，从而产生了无状态的特性。

影响HTTP请求的因素

  1. 带宽
  2. 浏览器阻塞造成的延迟。浏览器对同一个域名同时只能有4个连接（不同内核可能不同），超过的连接被阻塞。
  3. DNS 解析造成的延迟。浏览器只有知道请求的服务器ip后才会发起请求。
  4. 建立连接造成的延迟。HTTP请求连接需要3次握手。
  5. 关闭连接造成的延迟。HTTP连接关闭需要4次挥手，当浏览器需要创建多个连接时，关闭连接耗时会造成后续请求阻塞时间的延长。

HTTP主要版本极其特性

HTTP1.0

  1. 无连接/短连接，一个连接只处理一个请求，每一次请求都要经历创建、关闭连接。
  2. 无状态，对于事务处理没有记忆能力，后续请求如果要用到前序请求的数据、状态，则必须重传这部分数据和状态。
  3. 请求不含主机名（hostname）,HTTP1.0中认为每台服务器都绑定一个唯一的IP地址。
  4. 灵活的数据类型，通过请求头Content-Type字段可以支持多种数据结构。
  5. 简单快速：请求只需要url、method、param/post-data即可完成请求，协议简单易用，响应迅速。
  • 问：怎么解决无状态下状态持久化问题？
  • 答：客户端方案：cookie、localStorage，服务端方案：session

HTTP1.1

  1. 新增缓存字段 和 错误状态码
  2. Host头处理,增加hostname,解决一台机器多个虚拟主机的情况。
  3. 支持长连接，一个TCP连接可以多次发送HTTP请求，默认开启Connection： keep-alive

HTTP2.0

[科普]TCP慢启动：TCP 连接会随着时间进行自我「调谐」，起初会限制连接的最大速度，如果数据成功传输，会随着时间的推移提高传输的速度

  1. 多路复用。利用二进制分栈技术，实现单连接多资源，减少服务端的链接压力,内存占用更少,连接吞吐量更大；减少TCP 慢启动时间，提高传输的速度。

  2. 首部压缩。浏览器和服务端都可以向动态字典中添加键值对，之后这个键值对就可以使用一个字符表示。

    1. 维护一份相同的静态字典（Static Table），包含常见的头部名称，以及特别常见的头部名称与值的组合；
    2. 维护一份相同的动态字典（Dynamic Table），可以动态的添加内容；
    3. 支持基于静态哈夫曼码表的哈夫曼编码（Huffman Coding）；

  3. 服务器推送，服务器知道浏览器需要加载附加资源时，在响应第一个请求之后，可以主动推送附加资源，充分利用网络空闲资源。

HTTPS和HTTP

超文本传输安全协议（HTTPS: Hypertext Transfer Protocol Secure：）是基于HTTP协议的安全通信协议，加密方式是 SSL/TLS。
HTTPS 开发的主要目的，是提供对网站服务器的身份认证，保护交换数据的隐私与完整性。

HTTPS 默认工作在 TCP 协议443端口，它的工作流程一般如以下方式：

  1. TCP 三次同步握手
  2. 客户端验证服务器数字证书
  3. DH 算法协商对称加密算法的密钥、hash 算法的密钥
  4. SSL 安全加密隧道协商完成
  5. 网页以加密的方式传输，用协商的对称加密算法和密钥加密，保证数据机密性；用协商的hash算法进行数据完整性保护，保证数据不被篡改。