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超文本傳輸協(xié)議(Hyper Text Transfer Protocol,HTTP)是一個簡單的請求-響應(yīng)協(xié)議,它是基于 TCP 協(xié)議的應(yīng)用層傳輸協(xié)議。它指定了客戶端可能發(fā)送給服務(wù)器什么樣的消息以及得到什么樣的響應(yīng)。
HTTP 是一種無狀態(tài) (stateless) 協(xié)議, HTTP 協(xié)議本身不會對發(fā)送過的請求和響應(yīng)的通信狀態(tài)進行持久化處理。這樣做的目的是為了保持 HTTP 協(xié)議的簡單性,從而能夠快速處理大量的事務(wù),提高效率。
HTTP 請求體
HTTP 請求體是請求數(shù)據(jù)時發(fā)送給服務(wù)器的數(shù)據(jù),畢竟向服務(wù)器拿數(shù)據(jù),先要表明怎么要,以及要什么!
HTTP 請求體由:請求行 、請求頭、請求體組成。
常用的 HTTP Method
l GET:用于請求訪問已經(jīng)被 URI(統(tǒng)一資源標識符)識別的資源,可以通過 URL 傳參給服務(wù)器。
l POST:用于傳輸信息給服務(wù)器,主要功能與 GET 方法類似,但一般推薦使用 POST 方式。
l PUT:傳輸文件,報文主體中包含文件內(nèi)容,保存到對應(yīng) URI 位置。
l HEAD:獲得報文首部,與 GET 方法類似,只是不返回報文主體,一般用于驗證 URI 是否有效。
l DELETE:刪除文件,與 PUT 方法相反,刪除對應(yīng) URI 位置的文件。
l OPTIONS:查詢相應(yīng) URI 支持的 HTTP 方法。
Post 請求示例
# Method URL Version 請求行
POST /httpLearn/postRequest HTTP/1.1
# Request Header 請求頭
Host: 127.0.0.1:8080
User-Agent: apifox/1.0.0 (https://www.apifox.cn)
Content-Length: 126
Content-Type: multipart/form-data; boundary=----WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW
# Request Message 請求體
----WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW
Content-Disposition: form-data; name="param"
post
----WebKitFormBoundary7MA4YWxkTrZu0gW
Get 請求示例
Get 請求沒有請求體
# Method URL Version? 請求行
GET /httpLearn/getRequest?param=123 HTTP/1.1
# Request Header? 請求頭
Host: 127.0.0.1:8080
User-Agent: apifox/1.0.0 (https://www.apifox.cn)
GET 與 POST 的區(qū)別
GET 與 POST 是我們常用的兩種 HTTP Method,二者之間的區(qū)別主要包括如下五個方面:
- 從功能上講,GET 一般用來從服務(wù)器上獲取資源,POST 一般用來更新服務(wù)器上的資源
- 從 REST 服務(wù)角度上說,GET 是冪等的,即讀取同一個資源,總是得到相同的數(shù)據(jù),而 POST 不是冪等的,因為每次請求對資源的改變并不是相同的;
- 從請求參數(shù)形式上看,GET 請求的數(shù)據(jù)會附在 URL 之后,即將請求數(shù)據(jù)放置在 HTTP 報文的請求頭中,以?分割 URL 和傳輸數(shù)據(jù),參數(shù)之間以 & 相連;而 POST 請求會把提交的數(shù)據(jù)則放置在是 HTTP 請求報文的請求體中。
- 從安全性上看,POST 的安全性要比 GET 的安全性高,因為 GET 請求提交的數(shù)據(jù)將明文出現(xiàn)在 URL 上,而且 POST 請求參數(shù)則被包裝到請求體中,相對更安全。
- 從請求的大小看,GET 請求的長度受限于瀏覽器或服務(wù)器對 URL 長度的限制,允許發(fā)送的數(shù)據(jù)量比較小,而 POST 請求則是沒有大小限制的。
Http 響應(yīng)報文
HTTP 的響應(yīng)報文是服務(wù)器返回的數(shù)據(jù),必須先有請求體再有響應(yīng)報文。
HTTP 響應(yīng)報文由:狀態(tài)行、響應(yīng)頭、響應(yīng)體組成。
常見 Response Code 分類
- 1xx(臨時響應(yīng)):信息,服務(wù)器收到請求,需要請求者繼續(xù)執(zhí)行操作;
- 2xx(成功):操作被成功接收并處理;
- 3xx(重定向):需要進一步的操作以完成請求;
- 4xx(客戶端錯誤):請求包含語法錯誤或無法完成請求;
- 5xx(服務(wù)器錯誤):服務(wù)器在處理請求的過程中發(fā)生了錯誤;
響應(yīng)示例
# Version? Response Code? 狀態(tài)行
HTTP/1.1 200 OK
# Response Header? 響應(yīng)頭
Content-Type:text/plain;charset=UTF-8
Content-Length:31
Date:Wed, 19 Jan 2022 11:37:00 GMT
Keep-Alive:timeout=60
Connection:keep-alive
# Response Message? 響應(yīng)體
post request is ok,param = post
一次完整 HTTP 請求所經(jīng)歷的步驟
當我們在 web 瀏覽器的地址欄中輸入:www.baidu.com,然后回車,到底發(fā)生了什么?
- 由域名→ IP 地址 尋找 IP 地址的過程依次經(jīng)過了瀏覽器緩存、系統(tǒng)緩存、hosts 文件、路由器緩存、 遞歸搜索根域名服務(wù)器(DNS解析)。
- 建立 TCP/IP 連接(三次握手具體過程)。
- 由瀏覽器發(fā)送一個 HTTP 請求。
- 經(jīng)過路由器的轉(zhuǎn)發(fā),通過服務(wù)器的防火墻,該 HTTP 請求到達了服務(wù)器。
- 服務(wù)器處理該 HTTP 請求,返回一個 HTML 文件。
- 瀏覽器解析該 HTML 文件,并且顯示在瀏覽器端。
- 服務(wù)器關(guān)閉 TCP 連接(四次揮手具體過程)。
Https
HTTP 協(xié)議運行在 TCP 之上,明文傳輸,客戶端與服務(wù)器端都無法驗證對方的身份。Https 是通過 SSL(Secure Socket Layer, 安全套接層 )或 TLS(Transport Layer Security, 安全層傳輸協(xié)議)的組合使用,加密 HTTP 的通信內(nèi)容。屬于通信加密,即在整個通信線路中加密。
HTTPS 采用共享密鑰加密(對稱)和公開密鑰加密(非對稱)兩者并用的混合加密機制。若密鑰能夠?qū)崿F(xiàn)安全交換,那么有可能會考慮僅使用公開密鑰加密來通信。但是公開密鑰加密與共享密鑰加密相比,其處理速度要慢。
HTTP 的不足
- 竊聽風險:通信使用明文(不加密),內(nèi)容可能會被竊聽;
- 冒充風險:不驗證通信方的身份,因此有可能遭遇偽裝;
- 篡改風險:無法證明報文的完整性,所以有可能已遭篡改;
兩者區(qū)別
- 端口不同:Http 與 Http 使用不同的連接方式,用的端口也不一樣,前者是80,后者是443;
- 資源消耗:和 Http 通信相比,Https 通信會由于加減密處理消耗更多的 CPU 和內(nèi)存資源;
- 開銷:Https 通信需要證書,而證書一般需要向認證機構(gòu)購買;
- 如果對部署證書有興趣可以看看:Docker通過Nginx,ACME快速部署證書
HTTPS 工作原理
【1】客戶端發(fā)起 HTTPS 請求
用戶在瀏覽器里輸入一個 https 網(wǎng)址,然后連接到 server 的 443 端口。
【2】服務(wù)端的配置
采用 HTTPS 協(xié)議的服務(wù)器必須要有一套數(shù)字證書,可以自己制作,也可以向組織申請,區(qū)別就是自己頒發(fā)的證書需要客戶端驗證通過,才可以繼續(xù)訪問,而使用受信任的公司申請的證書則不會彈出提示頁面。
這套證書其實就是一對公鑰和私鑰,可以想象成一把鑰匙和一個鎖頭,只是全世界只有你一個人有這把鑰匙,你可以把鎖頭給別人,別人可以用這個鎖把重要的東西鎖起來,然后發(fā)給你,因為只有你一個人有這把鑰匙,所以只有你才能看到被這把鎖鎖起來的東西。
【3】傳送證書
這個證書其實就是公鑰,只是包含了很多信息,如證書的頒發(fā)機構(gòu),過期時間等等。
【4】客戶端解析證書
由客戶端的 TLS 來完成,首先會驗證公鑰是否有效,比如頒發(fā)機構(gòu),過期時間等等。如果發(fā)現(xiàn)異常,則會彈出一個警告框,提示證書存在問題。
如果證書沒有問題,那么就生成一個隨機值,然后用證書對該隨機值進行加密,就好像上面說的,把隨機值用鎖頭鎖起來,這樣除非有鑰匙,不然看不到被鎖住的內(nèi)容。
【5】傳送加密信息
用證書加密后的隨機值,目的就是讓服務(wù)端得到這個隨機值,以后客戶端和服務(wù)端的通信就可以通過這個隨機值來進行加密解密了。
【6】服務(wù)端解密信息
服務(wù)端用私鑰解密后,得到了客戶端傳過來的隨機值(私鑰),然后把內(nèi)容通過該值進行對稱加密,所謂對稱加密就是,將信息和私鑰通過某種算法混合在一起,這樣除非知道私鑰,不然無法獲取內(nèi)容,而正好客戶端和服務(wù)端都知道這個私鑰,所以只要加密算法夠厲害,私鑰夠復(fù)雜,數(shù)據(jù)就夠安全。
【7】傳輸加密后的信息
服務(wù)段用私鑰加密后的信息,可以在客戶端被還原。
【8】客戶端解密信息
客戶端用之前生成的私鑰解密服務(wù)段傳過來的信息,于是獲取了解密后的內(nèi)容,整個過程第三方即使監(jiān)聽到了數(shù)據(jù),也無法解密信息。
HTTPS 的缺點
- HTTPS 協(xié)議多次握手,導(dǎo)致頁面的加載時間延長近 50%;
- HTTPS 連接緩存不如 HTTP 高效,會增加數(shù)據(jù)開銷和功耗;
- SSL 涉及到的安全算法會消耗 CPU 資源,對服務(wù)器資源消耗較大;