JavaWeb 13.HTTP协议

和自己的情绪共处，永远保持乐观

—— 24.9.26

一、HTTP简介

HTTP 超文本传输协议 (HTTP-Hyper Text transfer protocol)，是一个属于应用层的面向对象的协议，由于其简捷、快速的方式，适用于分布式超媒体信息系统。它于1990年提出，经过几十年的使用与发展，得到不断地完善和扩展。它是一种详细规定了浏览器和万维网服务器之间互相通信的规则，通过因特网传送万维网文档的数据传送协议。客户端与服务端通信时传输的内容我们称之为报文。HTTP协议就是规定报文的格式。HTTP就是一个通信规则，这个规则规定了客户端发送给服务器的报文格式，也规定了服务器发送给客户端的报文格式。实际我们要学习的就是这两种报文。客户端发送给服务器的称为“请求报文"，服务器发送给客户端的称为"响应报文"。

二、发展历程

① HTTP/0.9 ：

蒂姆伯纳斯李是一位英国计算机科学家，也是万维网的发明者。他在 1989年创建了单行 HTTP 协议。它只是返回一个网页。这个协议在 1991年被命名为 HTTP/0.9。

② HTTP/1.0

1996年，HTTP/1.0发布。该规范是显著扩大，并且支持三种请求方式：GET，HEAD，和POST。

HTTP/1.0 相对于 HTTP/0.9 的改进如下:
        每个请求都附加了 HTTP 版本;
        在响应开始时发送状态代码;
        请求和响应都包含 HTTP 报文头;
        内容类型能够传输 HTML 文件以外的文档;

但是，HTTP/1.0 不是官方标准。

③ HTTP/1.1：

HTTP 的第一个标准化版本 HTTP/1.1(RFC 2068)于1997 年初发布，

支持七种请求方法：OPTIONS,GET, HEAD,POST,PUT,DELETE，和TRACE
HTTP/1.1 是 HTTP 1.0 的增强:
        虚拟主机允许从单个IP地址提供多个域:

        持久连接和流水线连接允许Web浏览器通过单个持久连接发送多个请求;

        缓存支持节省了带宽并使响应速度更快;。

HTTP/1.1 在接下来的 15 年左右将非常稳定。在此期间，出现了 HTTPS(安全超文本传输协议)。它是使用 SSL/TLS 进行安全加密通信的 HTTP的安全版本。

TomCat默认使用HTTP/1.1协议

④ HTTP/2：

由IETF在2015年发布。HTTP/2旨在提高Web性能，减少延迟，增加安全性，使Web应用更加快速、高效和可靠。
多路复用：HTTP/2 允许同时发送多个请求和响应，而不是像 HTTP/1.1一样只能一个一个地处理。这样可以减少延迟，提高效率，提高网络吞吐量。

二进制传输：HTTP/2 使用二进制协议，与 HTTP/1.1 使用的文本协议不同。二进制协议可以更快地解析，更有效地传输数据，减少了传输过程中的开销和延迟。

头部压缩:HTTP/2 使用 HPACK 算法对 HTTP 头部进行压缩，减少了头部传输的数据量，从而减少了网络延迟。
服务器推送：HTTP/2 支持服务器推送，允许服务器在客户端请求之前推送资源，以提高性能。

改进的安全性：HTTP/2默认使用TLS(Transport Layer Security)加密传输数据，提高了安全性。

兼容 HTTP/1.1：HTTP/2 可以与 HTTP/1.1共存，服务器可以同时支持 HTTP/1.1和 HTTP/2。如果客户端不支持 HTTP/2，服务器可以回退到 HTTP/1.1。

⑤ HTTP/3：

于 2021年5月27日发布,HTTP/3是一种新的、快速、可靠且安全的协议，适用于所有形式的设备。 HTTP/3 没有使用 TCP，而是使用谷歌在 2012年开发的新协议 QUIC。

HTTP/3 是继 HTTP/1.1和 HTTP/2之后的第三次重大修订。HTTP/3 带来了革命性的变化，以提高 Web 性能和安全性。设置 HTTP/3 网站需要服务器和浏览器支持。
目前，谷歌云、Cloudflare和Fastly支持HTTP/3。Chrome、Firefox、Edge、Opera和一些移动浏览器支持 HTTP/3。

三、HTTP协议的会话方式

浏览器与WEB服务器的连接过程是短暂的，每次连接只处理一个请求和响应。对每一个页面的访问，浏览器与WEB服务器都要建立一次单独的连接。浏览器到WEB服务器之间的所有通讯都是完全独立分开的请求和响应对。

http/1.1协议特点

1.交互的方式

请求永远都是客户端向服务端发送

响应永远都是服务端向客户端返回

2.数据的格式

请求时发送的数据称之为请求报文

响应时返回的数据称之为响应报文

报文的规定格式：

报文首部请求报文响应报文

行请求行相应行

头请求头响应头

报文主体请求体响应体

3.http长连接和短链接的问题

http 应用层协议（只规定了数据格式，如何发送不管） http/tcp/ip

tcp 传输层协议（默认使用TCP协议）面向连接的协议

ip 网络层协议（确定网络层传输实体）

4.tcp协议的三次握手和四次挥手

因为要创建链接，所以有面向连接的协议：tcp协议，所以区分了长短链接、持久链接之分

长短连接的区分：短链接建立一次请求后就关闭一次链接，长链接直到所有请求完成后才关闭链接，减少了连接的创建次数，减少了缓存

四、请求和响应报文

1.报文的格式

报文分为报文首部和报文主体：行、头、体

报文首部：服务器端或客户端需处理的请求或响应的内容及属性

报文主体：应该被发送的数据

报文首部可继续细分为“行”和“头”

2.请求报文

客户端发给服务端的报文

请求报文格式：

请求首行（请求行）；GET/POST 资源路径？参数 HTTP/1.1

请求头信息（请求头）

空行

请求体

请求行：请求方式、资源路径、协议与版本

GET /05_web_tomcat/login_success.html username=admin password=123213 HTTP/1.1

请求头：

- 主机虚拟地址
Host: localhost:8080 - 长连接
Connection: keep-alive - 请求协议的自动升级 http的请求，服务器却是https的，浏览器自动会将请求协议升级为https的
Upgrade-Insecure- e uests: 1  - 用户系统信息
User-Agent: Mozilla/5.0 ( Windows T 6.1; O 64) AppleWebKit/537.36 ( HTML, like Gecko) 
Chrome/68.0.3440.75 Safari/537.36- 浏览器支持的文件类型
Accept:text/html,application/xhtml+xml,application/xml; q=0.9,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8- 当前页面的上一个页面的路径[当前页面通过哪个页面跳转过来的]：   可以通过此路径跳转回上一个页面， 广告计费，防止盗链
Referer: http://localhost:8080/05_web_tomcat/login.html- 浏览器支持的压缩格式
Accept-Encoding: gzip, deflate, br- 浏览器支持的语言
Accept-Language: zh-C ,zh; q=0.9,en-US; q=0.8,en; q=0.7

请求体：使用form表单发送POST请求，请求体中才有数据

3.响应报文

响应报文格式：

响应首行（响应行）；协议/版本状态码状态码描述

响应头信息（响应头）

空行

响应体

响应行：

组成部分：

协议及版本HTTP/1.1

响应状态码 200

状态描述 OK(缺省)

HTTP/1.1 200 O (缺省)

响应头：

Server: Apache-Coyote/1.1            服务器的版本信息
Accept- anges: bytes
ETag: /"157-1534126125811"
Last-Modified: Mon, 13 Aug 2018 02:08:45 GMT
Content-Type: text/html              响应体数据的类型浏览器根据类型解析响应体数据   
Content-Length: 157                 响应体内容的字节数 
Date: Mon, 13 Aug 2018 02:47:57 GMT  响应的时间，这可能会有8小时的时区差

响应体：

<!--需要浏览器解析使用的内容如果响应的是html页面，最终响应体内容会被浏览器显示到页面中--><!DOCTYPE html><html><head><meta charset="UTF-8"><title>Insert title here</title></head><body>恭喜你，登录成功了...</body></html>