http的学习

HTTP无状态协议

HTTP无状态协议，是指协议对于事务处理没有记忆能力。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。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

客户端与服务器进行动态交互的Web应用程序出现之后，HTTP无状态的特性严重阻碍了这些应用程序的实现，毕竟交互是需要承前启后的，简单的购物车程序也要知道用户到底在之前选择了什么商品。于是，两种用于保持HTTP连接状态的技术就应运而生了，一个是Cookie，而另一个则是Session。HTTP本身是一个无状态的连接协议，为了支持客户端与服务器之间的交互，我们就需要通过不同的技术为交互存储状态，而这些不同的技术就是Cookie和Session了。

Cookie是通过客户端保持状态的解决方案。从定义上来说，Cookie就是由服务器发给客户端的特殊信息，而这些信息以文本文件的方式存放在客户端，然后客户端每次向服务器发送请求的时候都会带上这些特殊的信息。让我们说得更具体一些：当用户使用浏览器访问一个支持Cookie的网站的时候，用户会提供包括用户名在内的个人信息并且提交至服务器；接着，服务器在向客户端回传相应的超文本的同时也会发回这些个人信息，当然这些信息并不是存放在HTTP响应体（Response Body）中的，而是存放于HTTP响应头（Response Header）；当客户端浏览器接收到来自服务器的响应之后，浏览器会将这些信息存放在一个统一的位置，对于Windows操作系统而言，我们可以从： [系统盘]:\Documents and Settings[用户名]\Cookies目录中找到存储的Cookie；自此，客户端再向服务器发送请求的时候，都会把相应的Cookie再次发回至服务器。而这次，Cookie信息则存放在HTTP请求头（Request Header）了。

有了Cookie这样的技术实现，服务器在接收到来自客户端浏览器的请求之后，就能够通过分析存放于请求头的Cookie得到客户端特有的信息，从而动态生成与该客户端相对应的内容。通常，我们可以从很多网站的登录界面中看到“请记住我”这样的选项，如果你勾选了它之后再登录，那么在下一次访问该网站的时候就不需要进行重复而繁琐的登录动作了，而这个功能就是通过Cookie实现的。

与Cookie相对的一个解决方案是Session，它是通过服务器来保持状态的。由于Session这个词汇包含的语义很多，因此需要在这里明确一下 Session的含义。首先，我们通常都会把Session翻译成会话，因此我们可以把客户端浏览器与服务器之间一系列交互的动作称为一个 Session。从这个语义出发，我们会提到Session持续的时间，会提到在Session过程中进行了什么操作等等；其次，Session指的是服务器端为客户端所开辟的存储空间，在其中保存的信息就是用于保持状态。从这个语义出发，我们则会提到往Session中存放什么内容，如何根据键值从 Session中获取匹配的内容等。

要使用Session，第一步当然是创建Session了。那么Session在何时创建呢？当然还是在服务器端程序运行的过程中创建的，不同语言实现的应用程序有不同创建Session的方法，而在Java中是通过调用HttpServletRequest的getSession方法（使用true作为参数）创建的。在创建了Session的同时，服务器会为该Session生成唯一的Session id，而这个Session id在随后的请求中会被用来重新获得已经创建的Session；在Session被创建之后，就可以调用Session相关的方法往Session中增加内容了，而这些内容只会保存在服务器中，发到客户端的只有Session id；当客户端再次发送请求的时候，会将这个Session id带上，服务器接受到请求之后就会依据Session id找到相应的Session，从而再次使用之。正是这样一个过程，用户的状态也就得以保持了。

综上所述，HTTP本身是一个无状态的连接协议，为了支持客户端与服务器之间的交互，我们就需要通过不同的技术为交互存储状态，而这些不同的技术就是Cookie和Session了。

cookie与session区别

​ 1. cookie数据存放在客户的浏览器上，session数据放在服务器上。
​ 2. cookie不是很安全，别人可以分析存放在本地的COOKIE并进行COOKIE欺骗。考虑到安全应当使用session。
​ 3. session会在一定时间内保存在服务器上。当访问增多，会比较占用你服务器的性能
​ 考虑到减轻服务器性能方面，应当使用COOKIE。
​ 4. 单个cookie保存的数据不能超过4K，很多浏览器都限制一个站点最多保存20个cookie。

cookie的优缺点

优点：

​ 1. 通过良好的编程习惯，控制保存在cookie中的session对象的大小。
​ 2. 通过加密和安全传输技术，减少cookie被破解的可能性。
​ 3. 只在cookie中存放不敏感数据，即使被盗也不会有重大损失。
​ 4. 控制cookie的生命周期，使之不会永远有效。偷盗者可能拿到一个过期的cookie。
​ 5.解决无状态问题。

缺点：

​ 1. cookie数量和长度的限制。每个域名最多有20条cookie，每个cookie长度不超过4KB，否则会被截掉。
​ 2. 安全性问题。如果cookie被人拦截，那人就可以获取session信息。即使加密也于事无补，因为拦截者并不需要知道cookie的信息，他只要原样转发cookie就可达到目的。
​ 3. 有些状态不可能保存在客户端。如，为了防止重复提交表单，我们需要在服务器保存一个计数器。如果我们把这个计数器保存在客户端就起不到任何作用。

常用的HTTP方法

• GET： 用于请求访问已经被URI（统一资源标识符）识别的资源，可以通过URL传参给服务器
• POST：用于传输信息给服务器，主要功能与GET方法类似，但一般推荐使用POST方式。
• PUT： 传输文件，报文主体中包含文件内容，保存到对应URI位置。
• HEAD： 获得报文首部，与GET方法类似，只是不返回报文主体，一般用于验证URI是否有效。
• DELETE：删除文件，与PUT方法相反，删除对应URI位置的文件。
• OPTIONS：查询相应URI支持的HTTP方法。

URL和URI区别

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。

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

HTTP请求报文与响应报文格式

请求报文

• a、请求行：包含请求方法、URI、HTTP版本信息
• b、请求首部字段
• c、请求内容实体
• d、空行

响应报文

• a、状态行：包含HTTP版本、状态码、状态码的原因短语
• b、响应首部字段
• c、响应内容实体
• d、空行

常见的首部

• 通用首部字段（请求报文与响应报文都会使用的首部字段）
  • Date：创建报文时间
  • Connection：连接的管理
  • Cache-Control：缓存的控制
  • Transfer-Encoding：报文主体的传输编码方式
• 请求首部字段（请求报文会使用的首部字段）
  • Host：请求资源所在服务器
  • Accept：可处理的媒体类型
  • Accept-Charset：可接收的字符集
  • Accept-Encoding：可接受的内容编码
  • Accept-Language：可接受的自然语言
• 响应首部字段（响应报文会使用的首部字段）
  • Accept-Ranges：可接受的字节范围
  • Location：令客户端重新定向到的URI
  • Server：HTTP服务器的安装信息
• 实体首部字段（请求报文与响应报文的的实体部分使用的首部字段）
  • Allow：资源可支持的HTTP方法
  • Content-Type：实体主类的类型
  • Content-Encoding：实体主体适用的编码方式
  • Content-Language：实体主体的自然语言
  • Content-Length：实体主体的的字节数
  • Content-Range：实体主体的位置范围，一般用于发出部分请求时使用

HTTPS工作原理

• 首先HTTP请求服务端生成证书，客户端对证书的有效期、合法性、域名是否与请求的域名一致、证书的公钥（RSA加密）等进行校验；
• 客户端如果校验通过后，就根据证书的公钥的有效， 生成随机数，随机数使用公钥进行加密（RSA加密）；
• 消息体产生的后，对它的摘要进行MD5（或者SHA1）算法加密，此时就得到了RSA签名；
• 发送给服务端，此时只有服务端（RSA私钥）能解密。
• 解密得到的随机数，再用AES加密，作为密钥（此时的密钥只有客户端和服务端知道）。

一次完整的HTTP请求所经历的7个步骤

HTTP通信机制是在一次完整的HTTP通信过程中，Web浏览器与Web服务器之间将完成下列7个步骤：

• 建立TCP连接

在HTTP工作开始之前，Web浏览器首先要通过网络与Web服务器建立连接，该连接是通过TCP来完成的，该协议与IP协议共同构建 Internet，即著名的TCP/IP协议族，因此Internet又被称作是TCP/IP网络。HTTP是比TCP更高层次的应用层协议，根据规则， 只有低层协议建立之后才能进行更层协议的连接，因此，首先要建立TCP连接，一般TCP连接的端口号是80。

• Web浏览器向Web服务器发送请求行

一旦建立了TCP连接，Web浏览器就会向Web服务器发送请求命令。例如：GET /sample/hello.js HTTP/1.1。

• Web浏览器发送请求头
  • 浏览器发送其请求命令之后，还要以头信息的形式向Web服务器发送一些别的信息，之后浏览器发送了一空白行来通知服务器，它已经结束了该头信息的发送。
• Web服务器应答
  • 客户机向服务器发出请求后，服务器会客户机回送应答， HTTP/1.1 200 OK ，应答的第一部分是协议的版本号和应答状态码。
• Web服务器发送应答头
  • 正如客户端会随同请求发送关于自身的信息一样，服务器也会随同应答向用户发送关于它自己的数据及被请求的文档。
• Web服务器向浏览器发送数据
  • Web服务器向浏览器发送头信息后，它会发送一个空白行来表示头信息的发送到此为结束，接着，它就以Content-Type应答头信息所描述的格式发送用户所请求的实际数据。
• Web服务器关闭TCP连接
  • 一般情况下，一旦Web服务器向浏览器发送了请求数据，它就要关闭TCP连接，然后如果浏览器或者服务器在其头信息加入了这行代码：

Connection:keep-alive

TCP连接在发送后将仍然保持打开状态，于是，浏览器可以继续通过相同的连接发送请求。保持连接节省了为每个请求建立新连接所需的时间，还节约了网络带宽。

建立TCP连接->发送请求行->发送请求头->（到达服务器）发送状态行->发送响应头->发送响应数据->断TCP连接

常见的HTTP相应状态码

• 200：请求被正常处理
• 204：请求被受理但没有资源可以返回
• 206：客户端只是请求资源的一部分，服务器只对请求的部分资源执行GET方法，相应报文中通过Content-Range指定范围的资源。
• 301：永久性重定向
• 302：临时重定向
• 303：与302状态码有相似功能，只是它希望客户端在请求一个URI的时候，能通过GET方法重定向到另一个URI上
• 304：发送附带条件的请求时，条件不满足时返回，与重定向无关
• 307：临时重定向，与302类似，只是强制要求使用POST方法
• 400：请求报文语法有误，服务器无法识别
• 401：请求需要认证
• 403：请求的对应资源禁止被访问
• 404：服务器无法找到对应资源
• 500：服务器内部错误
• 503：服务器正忙

HTTP1.1版本新特性

• a、默认持久连接节省通信量，只要客户端服务端任意一端没有明确提出断开TCP连接，就一直保持连接，可以发送多次HTTP请求
• b、管线化，客户端可以同时发出多个HTTP请求，而不用一个个等待响应
• c、断点续传
  • 实际上就是利用HTTP消息头使用分块传输编码，将实体主体分块传输。

HTTP优化方案

• TCP复用：TCP连接复用是将多个客户端的HTTP请求复用到一个服务器端TCP连接上，而HTTP复用则是一个客户端的多个HTTP请求通过一个TCP连接进行处理。前者是负载均衡设备的独特功能；而后者是HTTP 1.1协议所支持的新功能，目前被大多数浏览器所支持。
• 内容缓存：将经常用到的内容进行缓存起来，那么客户端就可以直接在内存中获取相应的数据了。
• 压缩：将文本数据进行压缩，减少带宽
• SSL加速（SSL Acceleration）：使用SSL协议对HTTP协议进行加密，在通道内加密并加速
• TCP缓冲：通过采用TCP缓冲技术，可以提高服务器端响应时间和处理效率，减少由于通信链路问题给服务器造成的连接负担。

Cache-control缓存控制

网页的缓存是由HTTP消息头中的“Cache-control”来控制的，常见的取值有private、no-cache、max-age、must-revalidate等，默认为private。
其作用根据不同的重新浏览方式分为以下几种情况：
（1） 打开新窗口如果指定cache-control的值为private、no-cache、must-revalidate，那么打开新窗口访问时都会重新访问服务器。而如果指定了max-age值，那么在此值内的时间里就不会重新访问服务器，例如： Cache-control: max-age=5 表示当访问此网页后的5秒内再次访问不会去服务器。
（2） 在地址栏回车如果值为private或must-revalidate（和网上说的不一样），则只有第一次访问时会访问服务器，以后就不再访问。如果值为no-cache，那么每次都会访问。如果值为max-age，则在过期之前不会重复访问。
（3） 按后退按扭如果值为private、must-revalidate、max-age，则不会重访问，而如果为no-cache，则每次都重复访问。
（4） 按刷新按扭无论为何值，都会重复访问 当指定Cache-control值为“no-cache”时，访问此页面不会在Internet临时文章夹留下页面备份。另外，通过指定“Expires”值也会影响到缓存。例如，指定Expires值为一个早已过去的时间，那么访问此网时若重复在地址栏按回车，那么每次都会重复访问： Expires: Fri, 31 Dec 1999 16:00:00 GMT 在ASP中，可以通过Response对象的Expires、ExpiresAbsolute属性控制Expires值；通过Response对象的CacheControl属性控制Cache-control的值，例如： Response.ExpiresAbsolute = #2000-1-1# ‘ 指定绝对的过期时间，这个时间用的是服务器当地时间，会被自动转换为GMT时间 Response.Expires = 20 ‘ 指定相对的过期时间，以分钟为单位，表示从当前时间起过多少分钟过期。 Response.CacheControl = “no-cache” Expires值是可以通过在Internet临时文件夹中查看临时文件的属性看到的。