在許多大公司的面試中，經(jīng)常會(huì)重點(diǎn)考察面試者的計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)。所以對(duì)于在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)上花費(fèi)更多的時(shí)間和精力，是完全值得的。HTTP 作為應(yīng)用最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，不論前端和后端都需要經(jīng)常接觸。最近決定對(duì) HTTP 進(jìn)行了一些學(xué)習(xí)，所以整理一份筆記并分享給大家。
HTTP (HyperText Transfer Protocol) 通常被我們稱為超文本傳輸協(xié)議，又譯為超文本轉(zhuǎn)移協(xié)議。它的命名如何，不需要過于糾結(jié)，我們更應(yīng)該重視它的內(nèi)容。
HTTP 與 TCP/IP
OSI 模型與 TCP/IP 模型對(duì)比
| OSI | TCP/IP |
|---|---|
| 應(yīng)用層 表示層 會(huì)話層 |
應(yīng)用層 |
| 傳輸層 | 傳輸層 |
| 網(wǎng)絡(luò)層 | 網(wǎng)絡(luò)層 |
| 數(shù)據(jù)鏈路層 物理層 |
鏈路層 |
TCP/IP 四層模型分析
HTTP 是 TCP/IP 協(xié)議內(nèi)部的一個(gè)子集，在了解它之前我們需要先了解一下 TCP/IP 相關(guān)的知識(shí)。TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）協(xié)議分為應(yīng)用層、傳輸層、網(wǎng)絡(luò)層、鏈路層四層，我簡(jiǎn)單的來總結(jié)舉例一下。
應(yīng)用層
應(yīng)用層向用戶提供一系列的應(yīng)用服務(wù)。
比如我們熟悉的 DNS（Domain Name Service，域名解析）、FTP（File Transfer Protocol，文件傳輸協(xié)議），當(dāng)然還有我們要講的 HTTP 協(xié)議。
有時(shí)在 App Store 無法下載應(yīng)用時(shí)，就經(jīng)常會(huì)把 DNS 設(shè)置為谷歌的 8.8.8.8 或者國內(nèi)的 114.114.114.114，這些都是比較常見的服務(wù)。
傳輸層
傳輸層提供連接兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。
傳輸層有兩種協(xié)議：
TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協(xié)議）
UDP（User Datagram protocol，用戶數(shù)據(jù)報(bào)協(xié)議）
網(wǎng)絡(luò)層
網(wǎng)絡(luò)層規(guī)定了通過什么樣的方式將數(shù)據(jù)包傳遞給對(duì)方。
網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的代表包括：
IP（Internet Protocol，互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議）
ICMP（Internet Control Message Protocol，互聯(lián)網(wǎng)消息控制協(xié)議）
因?yàn)?IP 并不是完全可靠，無法保證數(shù)據(jù)被送達(dá)。所以需要 ICMP 傳輸出錯(cuò)報(bào)告控制信息。ICMP 最著名的應(yīng)用應(yīng)該就是 ping 了，比如我們上不去某個(gè)網(wǎng)站，就可以在終端輸入測(cè)試一下。
ping www.baidu.com
// 然后就可以看到一些返回值
PING www.a.shifen.com (180.149.132.151): 56 data bytes
64 bytes from 180.149.132.151: icmp_seq=0 ttl=55 time=31.431 ms
Request timeout for icmp_seq 1
64 bytes from 180.149.132.151: icmp_seq=2 ttl=55 time=30.530 ms
64 bytes from 180.149.132.151: icmp_seq=3 ttl=55 time=30.233 ms
鏈路層
鏈路層用來鏈接網(wǎng)絡(luò)的硬件部分。
網(wǎng)絡(luò)層傳過來的數(shù)據(jù)在這里被加工成了可被物理層傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)包——幀。幀中包括 MAC 地址（Media Access Control）和一些其他信息。放一幅在網(wǎng)上找的圖給大家展示一下。
一個(gè)訪問百度網(wǎng)站的例子
- 在瀏覽器輸入 http://www.baidu.com。
- DNS 通過你輸入的地址，找到百度的 IP 地址 14.215.177.38。
- 通過 ARP 協(xié)議尋找 MAC 地址，建立 TCP 連接。
- 三次握手
- 發(fā)送端：發(fā)送帶有 SYN 的數(shù)據(jù)包
- 接收端：應(yīng)答，發(fā)送帶有 SYN/ACK 的數(shù)據(jù)包
- 發(fā)送端：應(yīng)答，發(fā)送帶有 ACK 的數(shù)據(jù)包
- 通過返回的數(shù)據(jù)包顯示網(wǎng)頁
這個(gè)例子簡(jiǎn)單總結(jié)一下，深入的話也寫不完（攤手）。
常見的 HTTP 方法
| 方法 | 說明 |
|---|---|
| GET | 獲取資源 |
| POST | 傳輸實(shí)體主體 |
| PUT | 傳輸替換目標(biāo)資源 |
| DELETE | 刪除目標(biāo)資源 |
| HEAD | 獲取報(bào)文首部 |
| OPTIONS | 獲取支持的方法 |
常見方法分析
GET 與 POST 的區(qū)別
這也算是面試比較常問的問題了，這里放上一個(gè)表格。
| GET | POST | |
|---|---|---|
| 后退按鈕/刷新 | 無害 | 數(shù)據(jù)會(huì)被重新提交（瀏覽器會(huì)提示） |
| 書簽/緩存/歷史 | √ | X |
| 編碼類型 | application/x-www-form-urlencoded | application/x-www-form-urlencoded 或 multipart/form-data。為二進(jìn)制數(shù)據(jù)使用多重編碼 |
| 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度限制 | URL 的最大長(zhǎng)度是 2048 個(gè)字符 | 無限制 |
| 數(shù)據(jù)類型限制 | 只允許 ASCII 字符 | 無限制 |
| 可見性 | 數(shù)據(jù)在 URL 中對(duì)所有人可見、請(qǐng)求會(huì)保存在歷史記錄 | 數(shù)據(jù)保存在主體中、請(qǐng)求不會(huì)保存在歷史記錄 |
PUT 請(qǐng)求
PUT 與 POST 方法的區(qū)別在于，PUT方法是冪等的：調(diào)用一次與連續(xù)調(diào)用多次是等價(jià)的（即沒有副作用），而連續(xù)調(diào)用多次POST方法可能會(huì)有副作用，比如將一個(gè)訂單重復(fù)提交多次。
DELETE 請(qǐng)求
如果 DELETE方法成功執(zhí)行，那么可能會(huì)有以下幾種狀態(tài)碼：
- 狀態(tài)碼
202(Accepted) 表示請(qǐng)求的操作可能會(huì)成功執(zhí)行，但是尚未開始執(zhí)行。 - 狀態(tài)碼
204(No Content) 表示操作已執(zhí)行，但是無進(jìn)一步的相關(guān)信息。 - 狀態(tài)碼
200(OK) 表示操作已執(zhí)行，并且響應(yīng)中提供了相關(guān)狀態(tài)的描述信息。
HEAD 請(qǐng)求
HEAD 請(qǐng)求就如同前面表格所說的是獲取報(bào)文首部，該請(qǐng)求方法的一個(gè)使用場(chǎng)景是在下載一個(gè)大文件前先獲取其大小再?zèng)Q定是否要下載, 以此可以節(jié)約帶寬資源。
OPTIONS 請(qǐng)求
OPTIONS 請(qǐng)求就是用于獲取目的資源所支持的通信選項(xiàng)，平時(shí)在做 ionic、Angular 的時(shí)候，它就經(jīng)常會(huì)在請(qǐng)求前自動(dòng)調(diào)用一個(gè) OPTIONS 方法。
HTTP 狀態(tài)碼
簡(jiǎn)單的說，HTTP 狀態(tài)碼就是描述返回的請(qǐng)求結(jié)果。
這里還是拿一個(gè)表格展示一下，由于種類比較多，所以只列舉種類，不進(jìn)行完全列舉。
| 類別 | 原因 | |
|---|---|---|
| 1xx | Informational（信息性狀態(tài)碼） | 接收的請(qǐng)求正在處理 |
| 2xx | Success（成功狀態(tài)碼） | 請(qǐng)求正常處理完畢 |
| 3xx | Redirection（重定向狀態(tài)碼） | 需要進(jìn)行附加操作以完成請(qǐng)求 |
| 4xx | Client Error（客戶端錯(cuò)誤狀態(tài)碼） | 服務(wù)器無法處理請(qǐng)求 |
| 5xx | Server Error（服務(wù)端錯(cuò)誤狀態(tài)碼） | 服務(wù)器處理請(qǐng)求出錯(cuò) |
HTTP 報(bào)文首部字段
HTTP 報(bào)文的首部字段，主要是用來傳遞額外的重要信息。
一個(gè)簡(jiǎn)單的請(qǐng)求例子
前面講了這么多，這里結(jié)合請(qǐng)求方法、狀態(tài)碼等舉一個(gè)例子。
發(fā)起請(qǐng)求：
GET / HTTP/1.1
Request URL: https://www.baidu.com/favicon.ico
Host: www.baidu.com
Accept-Language: zh-CN
服務(wù)端返回：
HTTP/1.1 200 OK
Date: Sat, 07 Apr 2018 02:17:48 GMT
Server: Apache
Last-Modified: Mon, 02 Apr 2018 09:39:34 GMT
Accept-Ranges: bytes
Content-Length: 984
Content-Type: image/x-icon
現(xiàn)在我們分析一下這個(gè)例子。
發(fā)起請(qǐng)求
// 請(qǐng)求方法 / HTTP 版本號(hào)
GET / HTTP/1.1
// 請(qǐng)求地址
Request URL: https://www.baidu.com/favicon.ico
// 請(qǐng)求資源所在服務(wù)器
Host: www.baidu.com
// 優(yōu)先選擇的語言（自然語言）
Accept-Language: zh-CN
服務(wù)端返回
// HTTP 版本、HTTP 狀態(tài)碼 200
HTTP/1.1 200 OK
// 創(chuàng)建報(bào)文的日期
Date: Sat, 07 Apr 2018 02:17:48 GMT
// HTTP 服務(wù)器的安裝信息
Server: Apache
// 資源的最后修改時(shí)間
Last-Modified: Mon, 02 Apr 2018 09:39:34 GMT
// 支持字節(jié)范圍請(qǐng)求
Accept-Ranges: bytes
// 實(shí)體主體的大小
Content-Length: 984
// 實(shí)體主體的類型
Content-Type: image/x-icon
HTTP 首部字段種類非常多，該例子舉例了常用的一部分，想了解更多可以研究 MDN HTTP Headers 文檔 。
目前里面中文翻譯不夠完整，翻譯水平高的朋友可以點(diǎn)擊幫忙完善一下，為開源事業(yè)出一份力：)
這次就總結(jié)到這里了，由于水平有限，難免有些許紕漏。有什么錯(cuò)誤請(qǐng)指出，不勝感激。
參考文章
為何HTTP被翻譯為“超文本傳輸協(xié)議”是一次歷史上的重大翻譯錯(cuò)誤？
HTTP 協(xié)議入門-阮一峰
TCP/IP 協(xié)議 百度百科
ping 原理與ICMP協(xié)議
漫談網(wǎng)絡(luò)通信——從OSI網(wǎng)絡(luò)模型到TCP/IP協(xié)議族
HTTP 方法-w3school
HTTP 請(qǐng)求方法-MDN
《圖解HTTP》
