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详谈HTTP协议和HTTPS以及HTTP2.0

前言

详谈之前，先讲一下本文可能有点长，但是很通俗。学习嘛，无非就是一个耐心，其实生活亦是如此。。。。

1、HTTP的发展历史

1、1989年HTTP 协议始于三十年前蒂姆·伯纳斯 - 李的一篇论文；URI：即统一资源标识符，作为互联网上资源的唯一身份；HTML：即超文本标记语言，描述超文本文档；HTTP：即超文本传输协议，用来传输超文本。这哥们算是写了第一行web代码。
2、HTTP/0.9 是个简单的文本协议，只能获取文本资源；
3、1996年NCSA（美国国家超级计算应用中心）HTTP/1.0 确立了大部分现在使用的技术，但它不是正式标准；
4、1999年推出HTTP/1.1 ，也是目前互联网上使用最广泛的协议，功能也非常完善；
5、2015年HTTP/2 基于 Google 的 SPDY 协议，注重性能改善，但还未普及；
6、2018年HTTP/3 基于 Google 的 QUIC 协议，是将来的发展方向。

 这里只记录了发展的几件大事，其中里面有很多有趣的故事，
 比如网景公司跟微软的浏览器大战推动了http1.0出现，然后火狐诞生了，腾讯，网易，搜狐等等互联网公司也如雨后春笋一般
 这其实也为后来的网络发展奠定了基础，Google也是通过浏览器推广推动了http2.0

2、HTTP是什么？HTTP又不是什么？

HTTP 就是超文本传输协议，也就是 HyperText Transfer Protocol，估计这是一个万金油的答案。如果面试这么回答面试官，肯定会被一通追问

BOSS立马追问: 你是怎么理解 HTTP 字面上的“超文本”和“传输协议”的？; 能否谈一下你对 HTTP 的认识？越多越好。; HTTP 有什么特点？有什么优点和缺点？; HTTP 下层都有哪些协议？是如何工作的？; ……

是不是这个时候就有点懵？
其实协议是对参与者的一种行为约定和规范，协议意味着有多个参与者为了达成某个共同的目的而站在了一起，除了要无疑义地沟通交流之外，还必须明确地规定各方的“责、权、利”，约定该做什么不该做什么，先做什么后做什么，做错了怎么办，有没有补救措施等等。
其次HTTP 是一个“传输协议”，所谓的“传输”（Transfer）其实很好理解，就是把一堆东西从 A 点搬到 B 点，或者从 B 点搬到 A 点，即“A<===>B”。
除了“协议”和“传输”，现在，我们终于到 HTTP 字面里的第三部分：“超文本”。
所谓“超文本”，就是“超越了普通文本的文本”，它是文字、图片、音频和视频等的混合体，最关键的是含有“超链接”，能够从一个“超文本”跳跃到另一个“超文本”，形成复杂的非线性、网状的结构关系。不像TCP/UDP这些底层协议里被切分的杂乱无章的二进制包（010100101010010101)。
简单点说就是：这就是一个合同（协议），一切都按合同办事（规范），办事是双方的，你给我办事，我也给你办事（传输），办的都是人事，都看的懂（超文本）

HTTP不是什么？
HTTP 不是互联网。
HTTP 不是操作系统。
HTTP 不是编程语言。
HTTP 不是 HTML。
HTTP 不是一个孤立的协议。
HTTP 通常跑在 TCP/IP 协议栈之上，依靠 IP 协议实现寻址和路由、TCP 协议实现可靠数据传输、DNS 协议实现域名查找、SSL/TLS 协议实现安全通信。此外，还有一些协议依赖于 HTTP，例如 WebSocket、HTTPDNS 等

3、与HTTP相关的各种概念

1、CDN 浏览器和服务器是 HTTP 协议的两个端点，那么，在这两者之间还有别的什么东西吗？当然有了，浏览器通常不会直接连到服务器，中间会经过“重重关卡”，其中的一个重要角色就叫做 CDN。它应用了 HTTP 协议里的缓存和代理技术，代替源站响应客户端的请求，简单来说，它可以缓存源站的数据，让浏览器的请求不用“千里迢迢”地到达源站服务器，直接在“半路”就可以获取响应。如果 CDN 的调度算法很优秀，更可以找到离用户最近的节点，大幅度缩短响应时间。简单说就是，你想吃饭，外卖小哥直接把饭送到你家，省得你去卖菜买米还要自己烧。

2、TCP/IP TCP/IP 协议是目前网络世界“事实上”的标准通信协议，
这个协议栈有四层，最上层是“应用层”，最下层是“链接层”，TCP 和 IP 则在中间：TCP 属于“传输层”，IP 属于“网际层”。
IP 协议是“Internet Protocol”的缩写，主要目的是解决寻址和路由问题，以及如何在两点间传送数据包。IP 协议使用“IP 地址”的概念来定位互联网上的每一台计算机。可以对比一下现实中的电话系统，你拿着的手机相当于互联网上的计算机，而要打电话就必须接入电话网，由通信公司给你分配一个号码，这个号码就相当于 IP 地址。
TCP 协议是“Transmission Control Protocol”的缩写，意思是“传输控制协议”，它位于 IP 协议之上，基于 IP 协议提供可靠的、字节流形式的通信，是 HTTP 协议得以实现的基础，互联网上的 HTTP 协议就运行在了 TCP/IP 上，HTTP 也就可以更准确地称为“HTTP over TCP/IP”。

3、DNS 上面说的IP实际结构可能是192.168.0.1这样一串数字，可实际应用中，谁愿意去记住你这一串数字，大家更愿意记住www.taobao.com,这样一个域名，但想要使用 TCP/IP 协议来通信仍然要使用 IP 地址，所以需要把域名做一个转换，“映射”到它的真实 IP，这就是所谓的“域名解析”。
不要急，文章下面的会详细介绍域名解析，罒ω罒。

4、URI/URL 就是我们俗称的网址，其实URL是URI的一个子集，好比URI是淘宝，URL就是www.taobao.com,实际混着用也没啥关系。

5、HTTPS 我们知道HTTP是明文传输的，就是你能看见所有的传输信息，当然这样就不安全。所以我们可以给他加密，加密协议是SSL/TLS，关于SSL/TLS文章下面的也会详细介绍。注意看，现在你浏览的CSDN浏览器上面最左边有一个，那就代表加密。

4、七层协议和四层协议

所谓的4层和7层只不过是两个不同的概念而已。
我们通常说的四层协议，就是TCP/IP 网络分层模型

第一层叫“链接层”，工作在网卡这个层次，使用 MAC 地址来标记网络上的设备，你可以把你家路由器背面那个说明看一下，上面就有一个Mac地址，我们用的钉钉WiFi打卡，实际就是识别WiFi的Mac地址是否符合要求。实现异地打卡实际就是改Mac地址。
第二层叫“网际层” ，这一层就是IP协议，IP协议就是上面识别你的地址，文章上面讲过了，就不再啰嗦了。
第三层叫“传输层” tcp协议，就是一个传输过程，你打电话里面说的话，你上网发的信息内容都是基于这个传输的。
第四层叫“应用层” 最上一层就是HTTP协议，内容得遵守共同的协议才能被读懂，HTTP就负责干这事。

举一个通俗的例子，就是你寄好吃的给我，Mac地址就代表你们小区地址，IP就代表你家门牌号，tcp就是快递员，HTTP就是这个包裹这个好吃的快递包裹

七层协议，OSI 网络分层模型

第一层：物理层，网络的物理形式，例如电缆、光纤、网卡、集线器等；
第二层：数据链路层，它基本相当于 TCP/IP 的链接层；
第三层：网络层，相当于 TCP/IP 里的网际层；
第四层：传输层，相当于 TCP/IP 里的传输层；
第五层：会话层，维护网络中的连接状态，即保持会话和同步；
第六层：表示层，把数据转换为合适、可理解的语法和语义；
第七层：应用层，面向具体的应用传输数据

还是上面那个例子，其实所谓的7层，就是4层的详细版，7层就是物理层就代表你家附近最近的一个快递站点，后面回话层，表示层和应用层就是教你怎么拿快递，拆快递，使用快递。
其实四层足以理解这个过程

5、域名

前面我们讲到域名解析，只是知道这个是DNS把一串字母转成一串数字，这个过程是怎样的呢？
其实域名解析过程片面讲，还是很简单就是，我拿www.apple.com举例子
.com 是根域名服务器，
apple.com是顶级域名服务器，
www.apple.com是权威域名服务器.

理论上访问www.apple.com是先去.com->apple.com->www.apple.com
最后转成最终ip
但是如果每个都这么找，那不得慢死么，不用怕，这里面每一层都有”缓存“
首先回去我的本机去找，比如我用的Mac里是“/etc/hosts”，在 Windows 里是“C:\WINDOWS\system32\drivers\etc\hosts”
然后还有系统缓存，然后各级代理缓存和DNS服务器，比如我们买的阿里云费武器，里面就已经配好域名和ip。

6、三次握手和四次挥手

三次握手和四次挥手：

浏览器在给服，务器传输数据之前，有三次握手，握手成功之后，才可以传输数据

1、浏览器需要先发送SYN码，客户端请求和服务器建立连接；
2、服务器接收到SYN码，再发送给客户端SYN+ACK码，我可以建立连接；
3、客户端接收到ACK码，验证这个ACK是否正确，如果正确则客户端和服务端则建立起数据连接；双方的数据发送通道都将开启；

打个比方吧，三握手就是两个人打电话，拨号就是第一次握手，然后你说”hello“，就是第二次握手，对面也说”hello“，就是第三次握手

四次挥手：
1、当客户端无数据要传输了，会发送FIN码告诉服务器，我发送完毕了；
2、当服务端接收完毕后，告诉客户端ACK码，告诉客户端你可以把数据通道关闭了；
3、当服务器发送完毕之后，也会发送FIN码，告诉浏览器，数据发送完毕；
4、当客户端接收完毕之后，同样发送ACK码，告诉服务器，数据接收完毕，你可以关闭；

而四次挥手更是有”礼貌“
当你玩英雄联盟开黑，你说”下了“（第一次），你的兄弟得知这个悲伤的消息，回了一个"嗯"（第二次），然后也说了一个"那我也下了"（第三次），你也说“嗯”（第四次）

7、HTTP报文

HTTP协议核心是什么？没错，就是报文。

HTTP 协议的请求报文和响应报文的结构基本相同，
由三大部分组成：
起始行，描述请求或响应的基本信息；
头部字段集合header，使用 key-value 形式更详细地说明报文；
消息正文body，实际传输的数据，它不一定是纯文本，可以是图片、视频等二进制数据。

在HTTP/1.1里面规定唯一必须要出现的字段就是host,其实这个也很好理解，你寄快递，别的可以不填，起码地址得有吧
然后其他的就是一些状态码（301 404 500…），请求方式(GET POST DELETE PUT)等等,也没啥好说的。

8、HTTP特点

HTTP有啥特点呢，有没有什么缺点呢？总结了下面几点，至于优点缺点你不评价。
1、灵活可扩展，就比如请求头除了host，你可以任意扩展。
2、可靠传输，基于 TCP/IP
3、万能协议，像FTP协议只能上传文件，SMTP只能发邮件，但这些貌似HTTP都可以做，在线上传功能，在线QQ邮箱不要太常见
4、无状态，第一次请求和第二次请求毫无关系，比如一个系统每次都要判断登录状态（cookie完美解决了这个问题）
5、请求应答模式，客户端每次请求，服务端都被动回答
6、明文传输，安全不够好，但是简单明了，开发调试方便
7、性能，不算好，但是现在目前大家网络带宽和硬件都不差
8、跨语言、跨平台，java php go等等没有谁说不支持HTTP吧

9、HTTPS

………后续补充…………

10、SSL和TLS