前端教程(1)http协议的深刻理解

一 HTTP协议简介

    作为学习前端开发的开始，我们必须搞明白以下几件事

　 1、什么是互联网

　     互联网=物理连接介质+互联网协议

    2、互联网建立的目的？

        数据传输打破地域限制，否则的话，我想获得对方主机上的数据，只能拿着硬盘去对方主机拷贝

    3、什么是上网？

        用户上网的过程即浏览器向服务端发送请求，然后将服务端主机的文本文件下载到本地显示的过程。而浏览器与服务器之间走的HTTP协议。

        我们学习前端开发就是为了编排好一个文本文件存放到服务端主机，然后提供给浏览器下载显示的，所以在学习前端开发前，我们必须先研究HTTP协议

#1、HTTP协议，全称Hyper Text Transfer Protocol（超文本传输协议）
    HTTP协议是用于从（WWW:World Wide Web，简万维网 ）服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。

#2、HTTP协议工作于B/S架构上
    浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端即WEB服务器发送请求Request。
    Web服务器根据接收到的请求后，向客户端发送响应信息Response。

#3、HTTP协议是基于TCP/IP通信协议来传递数据的（HTML 文件, 图片文件等）,如下图

迄今为止，HTTP协议的发展经历了3个版本的演化

  http 0.9

  http 1.0

  http 1.1

  http 2.0

HTTP/1.1详解

HTTP/1.1是HTTP协议的第三个版本，是目前主流的HTTP协议版本

HTTP 1.1引入了许多关键性能优化：keepalive连接，请求流水线，chunked编码传输，字节范围请求等

1、Persistent Connection（keepalive连接）

允许HTTP设备在事务处理结束之后将TCP连接保持在打开的状态，以便未来的HTTP请求重用现在的连接，直到客户端或服务器端决定将其关闭为止。
#2、HTTP1.1对比HTTP1.0?
在HTTP1.0中使用长连接需要添加请求头 Connection: Keep-Alive，而在HTTP 1.1 所有的连接默认都是长连接，除非特殊声明不支持（ HTTP请求报文首部加上Connection: close ）

 

2、Pipelining（请求流水线）

A client that supports persistent connections MAY "pipeline" its requests (i.e., send multiple requests without waiting for each response). A server MUST send its responses to those requests in the same order that the requests were received.

支持持久连接的客户端可以“流水线”它的请求（即，发送多个请求而无需等待每个响应）。服务器必须按照与收到请求的相同顺序来向这些请求发送响应。

3、chunked编码传输

#1、介绍
该编码将实体分块传送并逐块标明长度,直到长度为0块表示传输结束, 这在实体长度未知时特别有用(比如由数据库动态产生的数据)

#2、传输编码和分块编码
当响应头里包含Transfer-Encoding: chunked，代表分块编码，会把「报文」分割成若干个大小已知的块，块之间是紧挨着发送的，这样就不需要在发送之前知道整个报文的大小了，也意味着不需要写回Content-Length首部了。

#3、分块传输的应用
当使用持久连接时，在服务器发送主体内容之前，必须计算出主体内容的大小，然后放到响应头里（Content-Length：主体的字节数）发送给客户端。
如果服务器动态创建内容，可能在发送之前无法知道主体大小，分块编码就是为了解决这种情况：服务器把主体逐块发送，说明每一块的大小。服务器再用大小为0的块作为结束块。，为下一个响应做准备，此时响应头里便不再需要Content-Length了

除非使用了分块编码Transfer-Encoding: chunked，否则响应头首部必须使用Content-Length首部。 摘自HTTP/1.1：https://tools.ietf.org/html/rfc2616

#4、关于Content-Length首部：
如果请求头包含Accept-Encoding': 'gzip'，则服务端会将内容压缩后返回，内容的Content-Length长度是压缩后的长度，
如果请求头不包含Accept-Encoding': 'gzip'，
服务器就不会采取gzip压缩，同时我司服务器设定也不进行分块编码。所以返回响应头的Content-Length首部是必须的，但是这个值的大小肯定是没有进行过压缩的文件大小。

from  threading  import  Thread,Event
import  threading
import  time,random
def  conn_mysql():
    count = 1
    while  not  event.is_set():
        if  count >  3 :
            raise  TimeoutError( '链接超时' )
        print ( '<%s>第%s次尝试链接'  %  (threading.current_thread(www.taohuayuan178.com).getName(), count))
        event.wait( 0.5 )
        count + = 1
    print ( '<%s>链接成功'  % threading.current_thread(www.120xh.cn ).getName())


def  check_mysql():
    print ( '\033[45m[%s]正在检查mysql\033[0m'  %  threading.current_thread(www.yigouyule2.cn.getName())
    time.sleep(random.randint( 2 , 4 ))
    event. set ()
if  __name__  = =  '__main__' :
    event = Event()
    conn1 = Thread(target = conn_mysql)
    conn2 = Thread(target = conn_mysql)
    check = Thread(target = check_www.hjd1956.com mysql)

4、字节范围请求

HTTP1.1支持传送内容的一部分。比方说，当客户端已经有内容的一部分，为了节省带宽，可以只向服务器请求一部分。该功能通过在请求消息中引入了range头域来实现，它允许只请求资源的某个部分。在响应消息中Content-Range头域声明了返回的这部分对象的偏移值和长度。如果服务器相应地返回了对象所请求范围的内容，则响应码206（Partial Content）

HTTP 1.1还新增了如下特性：

  View Code

二 HTTP协议之请求Request

1、请求的URL

#1、什么是URI？
HTTP使用统一资源标识符（Uniform Resource Identifiers, URI）来传输数据和建立连接。

#2、什么是URL？
URL是一种特殊类型的URI，包含了用于查找某个资源的足够的信息

URL,全称是UniformResourceLocator, 中文叫统一资源定位符,是互联网上用来标识某一处资源的地址。

#3、以下面这个URL为例，介绍下普通URL的各部分组成：
http://www.aspxfans.com:8080/news// www.mcyllpt.com index.asp?boardID=5&ID=24618&page=1#name

一个完整的URL包括以下几部分：
#1.协议部分：http://
该URL的协议部分为“http：”，在"HTTP"后面的“//”为分隔符。这代表网页使用的是HTTP协议。在Internet中可以使用多种协议，如HTTP，FTP等等。
===>如果不写，浏览器会自动补全，但必须有

#2.域名部分：www.aspxfans.com
一个URL中，也可以使用IP地址作为域名使用
===>必须有

#3.端口部分：8080
跟在域名后面的是端口，域名和端口之间使用“:”作为分隔符。
===>端口不是一个URL必须的部分，如果省略端口部分，将采用默认端口80

#4.虚拟目录部分：/news/
从域名后的第一个“/”开始到最后一个“/”为止，是虚拟目录部分。
===>虚拟目录也不是一个URL必须的部分。

#5.文件名部分：index.asp
从域名后的最后一个“/”开始到“？”为止，是文件名部分，如果没有“?”,则是从域名后的最后一个“/”开始到“#”为止，是文件部分，如果没有“？”和“#”，那么从域名后的最后一个“/”开始到结束，都是文件名部分。
===>文件名部分也不是一个URL必须的部分，如果省略该部分，则使用默认的文件名

#6.参数部分：boardID=5&ID=24618&page=1
从“？”开始到“#”为止之间的部分为参数部分，又称搜索部分、查询部分。参数可以允许有多个参数，参数与参数之间用“&”作为分隔符。
===>参数部分非必须

#7.锚部分：#name
从“#”开始到最后，都是锚部分。
===>锚部分也不是一个URL必须的部分

#1、URI，是uniform resource identifier，统一资源标识符，用来唯一的标识一个资源。
Web上可用的每种资源如HTML文档、图像、视频片段、程序等都是一个来URI来定位的
URI一般由三部组成：
①访问资源的命名机制
②存放资源的主机名
③资源自身的名称，由路径表示，着重强调于资源。

#2、URL是uniform resource locator，统一资源定位器，它是一种具体的URI，即URL可以用来标识一个资源，而且还指明了如何locate这个资源。
URL是Internet上用来描述信息资源的字符串，主要用在各种WWW客户程序和服务器程序上，特别是著名的Mosaic。
采用URL可以用一种统一的格式来描述各种信息资源，包括文件、服务器的地址和目录等。URL一般由三部组成：
①协议(或称为服务方式)
②存有该资源的主机IP地址(有时也包括端口号)
③主机资源的具体地址。如目录和文件名等

#3、URN，uniform resource name，统一资源命名，是通过名字来标识资源，比如mailto:[email protected]。
URI是以一种抽象的，高层次概念定义统一资源标识，而URL和URN则是具体的资源标识的方式。URL和URN都是一种URI。笼统地说，每个 URL 都是 URI，但不一定每个 URI 都是 URL。这是因为 URI 还包括一个子类，即统一资源名称 (URN)，它命名资源但不指定如何定位资源。上面的 mailto、news 和 isbn URI 都是 URN 的示例。

在Java的URI中，一个URI实例可以代表绝对的，也可以是相对的，只要它符合URI的语法规则。而URL类则不仅符合语义，还包含了定位该资源的信息，因此它不能是相对的。
在Java类库中，URI类不包含任何访问资源的方法，它唯一的作用就是解析。
相反的是，URL类可以打开一个到达资源的流。

2、Request请求的格式

客户端发送一个HTTP请求到服务器的请求消息格式为：请求行（request line）、请求头部（header）、空行和请求数据四个部分组成。

  request请求详解

3、HTTP请求方法

  request请求方法（了解）

  GET 与POST 的区别

三 HTTP协议之响应Response

服务器接收并处理客户端发过来的请求后会返回一个HTTP的响应消息Response

HTTP响应也由四个部分组成，分别是：状态行、消息报头、空行和响应正文。

  详解

  HTTP相应状态码

四 HTTP协议完整工作流程

HTTP协议定义Web客户端如何从Web服务器请求Web页面，以及服务器如何把Web页面传送给客户端。HTTP协议采用了请求/响应模型。客户端向服务器发送一个请求报文，请求报文包含请求的方法、URL、协议版本、请求头部和请求数据。服务器以一个状态行作为响应，响应的内容包括协议的版本、成功或者错误代码、服务器信息、响应头部和响应数据。

以下是 HTTP 请求/响应的步骤：

1、客户端连接到Web服务器

一个HTTP客户端，通常是浏览器，与Web服务器的HTTP端口（默认为80）建立一个TCP套接字连接。例如，http://www.oakcms.cn。

2、发送HTTP请求

通过TCP套接字，客户端向Web服务器发送一个文本的请求报文，一个请求报文由请求行、请求头部、空行和请求数据4部分组成。

3、服务器接受请求并返回HTTP响应

Web服务器解析请求，定位请求资源。服务器将资源复本写到TCP套接字，由客户端读取。一个响应由状态行、响应头部、空行和响应数据4部分组成。

4、释放连接TCP连接

若connection 模式为close，则服务器主动关闭TCP连接，客户端被动关闭连接，释放TCP连接;若connection 模式为keepalive，则该连接会保持一段时间，在该时间内可以继续接收请求;

5、客户端浏览器解析HTML内容

客户端浏览器首先解析状态行，查看表明请求是否成功的状态代码。然后解析每一个响应头，响应头告知以下为若干字节的HTML文档和文档的字符集。客户端浏览器读取响应数据HTML，根据HTML的语法对其进行格式化，并在浏览器窗口中显示。

例如：在浏览器地址栏键入URL，按下回车之后会经历以下流程：

1、浏览器向 DNS 服务器请求解析该 URL 中的域名所对应的 IP 地址;

2、解析出 IP 地址后，根据该 IP 地址和默认端口 80，和服务器建立TCP连接;

3、浏览器发出读取文件(URL 中域名后面部分对应的文件)的HTTP 请求，该请求报文作为 TCP 三次握手的第三个报文的数据发送给服务器;

4、服务器对浏览器请求作出响应，并把对应的 html 文本发送给浏览器;

5、释放 TCP连接;

6、浏览器将该 html 文本并显示内容;

五 HTTP协议关键性总结

#1、简单快速
客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。请求方法常用的有GET、HEAD、POST。每种方法规定了客户与服务器联系的类型不同。由于HTTP协议简单，使得HTTP服务器的程序规模小，因而通信速度很快。

#2、灵活
HTTP允许传输任意类型的数据对象。正在传输的类型由Content-Type加以标记。

#3、无连接
HTTP无连接说的是：当某个客户机在短时间多次次请求同一个资源，服务器并不能区别是否已经响应过用户的请求。
于是我们每次发送http请求，都需要事先发起一个到服务器的TCP请求，经历“三次握手”的过程。这针对大流量的的服务器来说，开销是相当大的。这是http无链接带来的缺点

针对http无连接，人们设计了非持久连接和持久连接。实际上关于http协议非持久连接和持久连接是针对tcp协议的。当客户机/服务器的交互运行于TCP协议上时，应用程序的每个请求/响应对是经不同的TCP连接时，则该应用程序使用非持久连接，而当应用程序的每个请求/响应对是经相同的TCP连接发送，则该应用程序使用持久连接。

非持久连接
请求一个HTTP请求/响应需要的总时间=客户端发出建立连接+发生请求报文+服务器传输HTML文件的时间

持久连接
服务器在发送响应后，保持该TCP连接打开。在相同的客户机与服务器之间的后续请求和响应报文通过相同的连接进行传送。不需要再次建立tcp连接

#4、无状态
所谓http是无状态协议，言外之意是说http协议没法保存客户机信息，
无状态的优点是：
在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。
无状态的缺点是：
缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传。这样可能导致每次连接传送的数据量增大

关于http无状态阻碍了交互式应用程序的实现。比如记录用户浏览哪些网页、判断用户是否拥有权限访问等。于是，两种用于保持HTTP状态的技术就应运而生了，一个是Cookie，而另一个则是Session。

#5、支持B/S及C/S模式。