网络协议

HTTP

HTTP协议（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）是因特网上应用最为广泛的一种网络传输协议，所有的 WWW 文件都必须遵守这个标准。

#简介

HTTP 是一种能够获取如 HTML 这样的网络资源，一般都浏览器这样的接受方发起的，一个完整的 web文档通常由不同的子文档拼接组成，像是文本、布局、图片、视频、脚本等等。

HTTP 是一个 基于TCP/IP通信协议 来传递数据（HTML 文件, 图片文件, 查询结果等）。

工作原理

• HTTP 是一个 client-server 协议，客户端发起请求，服务端接受请求并做出相应。
• 浏览器作为 HTTP 客户端通过 URL 向 HTTP(Web) 服务端即WEB服务器发送所有请求
• 由像浏览器这样的客户端发出的消息叫做 requests，被服务端响应的消息叫做 responses。

特点

• 无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。
• 无状态：HTTP 协议是无状态协议。无状态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。
• 媒体独立的：这意味着，只要客户端和服务器知道如何处理的数据内容，任何类型的数据都可以通过HTTP 发送。客户端以及服务器指定使用适合的 MIME-type 内容类型。

#HTTP 报文结构

HTTP是基于客户端/服务端（C/S）的架构模型，通过一个可靠的链接来交换信息，是一个无状态的请求/响应协议。

一个HTTP"客户端"是一个应用程序（Web浏览器或其他任何客户端），通过连接到服务器达到向服务器发送一个或多个HTTP的请求的目的。

一个HTTP"服务器"同样也是一个应用程序（通常是一个Web服务，如Apache Web服务器或IIS服务器等），通过接收客户端的请求并向客户端发送HTTP响应数据。

HTTP使用统一资源标识符（Uniform Resource Identifiers, URI）来传输数据和建立连接。

一旦建立连接后，数据消息就通过类似Internet邮件所使用的格式[RFC5322]和多用途Internet邮件扩展（MIME）[RFC2045]来传送。

#客户端请求报文

客户端发送一个HTTP请求到服务器的请求消息包括以下格式：请求行（request line）、请求头部（header）、空行和请求数据四个部分组成。

#服务器相应报文

HTTP响应也由四个部分组成，分别是：状态行、消息报头、空行和响应正文。

#请求方法

HTTP1.0 定义了三种请求方法： GET, POST 和 HEAD方法。

HTTP1.1 新增了六种请求方法：OPTIONS、PUT、PATCH、DELETE、TRACE 和 CONNECT 方法。

#状态码

#1xx

信息响应，表示接受的请求正在处理

• 100 临时响应
• 101 指示服务器正在切换的协议

#2xx

成功响应，请求被正常处理

• 200 OK 请求已正常处理
• 201 Create 请求成功，并创建了一个新的资源
• 204 No Content 请求处理成功，但是没有任何资源可以返回给客户端
• 206 Partial Content 是对某一部分的请求，使用场景为 HTTP 分块下载和断点续传当然，也要带上响应的响应头字段Content-Range

#3xx

重定向，表明浏览器需要执行某些特殊的处理以正确的处理请求

• 301 Moved Permanently 永久重定向 资源的 URL 以更新
• 302 Found 临时性重定向，资源的 URL 临时换到其他位置
• 304 Not Modified 协商缓存，资源未改变

#4xx

客户端响应，客户端发生错误

• 400 Bad Request 服务器无法理解客户端发送的请求
• 401 Unattended 未通过验证信息
• 403 Forbidden 禁止访问该资源
• 404 Not Found 资源未找到
• 405 Method Not Allowed 请求方法不允许
• 406 Not Acceptable 资源无法满足客户端的条件
• 408 Request Timeout 请求超时

#5xx

服务端响应，服务器发生错误

• 500 Internal Server Error 服务器内部发生未知错误
• 501 Not Implemented 服务器不支持该请求方法且无法处理
• 502 Bad Gateway 服务器正常，但是访问时出现错误
• 503 Server Unavailable 服务器繁忙（停机或者维护）

#缓存

缓存分为浏览器缓存和 HTTP 缓存。 HTTP 缓存分为两种：强缓存和协商缓存， 浏览器缓存分为本地储存（Cookie、WebStorage、indexDB等）和默认缓存（往返的BFCache） 这里只学习 HTTP 缓存

#强缓存

不会像服务器发送请求，直接从浏览器缓存中读取资源。

强制缓存在缓存数据未失效的情况下（即Cache-Control的max-age没有过期或者Expires的缓存时间没有过期），那么就会直接使用浏览器的缓存数据，不会再向服务器发送任何请求。强制缓存生效时，http状态码为200。

• Pragma：值为 no-cache 是，不使用缓存，更具新鲜度来使用缓存
• Expires： Response Header中过期时间，浏览器再次加载时，如果在这个过期时间内，则命中强缓存
• Cache-Contorl：当值设为 max-age=300 时，则代表在这个请求正确返回时间（浏览器也会记录下来）的 5 分钟内再次加载资源，就会命中强缓存。

优先级依次递减 Pragma 优先级最高

#协商缓存

强缓存失效或不存在的时候，向服务器发送请求，由服务器决定是否使用缓存。

• Last-Modified/If-Modified-Since：即最后的修改时间，在浏览器第一次给服务器发送请求之后，服务区会在响应头中加上这个字段。

浏览器接受后，如果再次请求，会在将Last-Modified 字段，作为请求头中携带If-Modified-Since 字段的值发送给服务器。

服务器接受后会进行对比：

- 如果请求头中的这个值小于最后修改时间，说明是时候更新了。返回新的资源，跟常规的HTTP请求响应的流程一样。
- 否则返回304，告诉浏览器直接用缓存。

• ETag/If-None-Match：由服务端给当前文件生成的唯一标识，服务器通过 Respones Header 把值传改浏览器。浏览器则会在下次请求时，将 ETag 的值作为If-None-Match 字段的内容，发送给浏览器进行对比。
  • 如果两者不一样，说明要更新了。返回新的资源，跟常规的HTTP请求响应的流程一样。
  • 否则返回304，告诉浏览器直接用缓存。

总结流程

首先通过 Cache-Control 验证强缓存是否可用

• 如果强缓存可用，直接使用
• 否则进入协商缓存，即发送 HTTP 请求，服务器通过请求头中的If-Modified-Since或者If-None-Match这些条件请求字段检查资源是否更新
  • 若资源更新，返回资源和200状态码
  • 否则，返回304，告诉浏览器直接从缓存获取资源

缓存参考文档

• 简书-一文读懂http缓存（超详细）
• 神三元 - 能不能说一说前端缓存
• 知乎-HTTP缓存机制

#HTTP 访问控制（CORS）

也就是我们俗称的“跨域”

#参考

• 《图解HTTP》
• MDN-HTTP 教程
• 菜鸟教程-HTTP教程
• 掘金-（建议精读）HTTP灵魂之问，巩固你的 HTTP 知识体系