备战校招第五天

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  2. http1.0、http1.1和http2.0

状态码304 原理

来自百度百科：如果客户端发送了一个带条件的GET 请求且该请求已被允许，而文档的内容（自上次访问以来或者根据请求的条件）并没有改变，则服务器应当返回这个304状态码。简单的表达就是：服务端已经执行了GET，但文件未变化。

因为只有协商缓存才会发送请求到服务器，所以只有 Last-Modified、If-Modified-Since 和 Etag、If-None-Match 相关

服务器返回字段 Last-Modified 、 Etag

客户端请求字段 If-Modified-Since 、 If-None-Match

以 Etag 为例，首次请求资源访问地址 example.com ，状态码（Status Code）为200，响应头包括字段 Etag：”3147526947“

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我们此时再刷新一次页面，查看控制台，会发现请求字段自动添加了 If-None-Match: "3147526947" 表示本地资源的 Etag 值，服务端校验 If-None-Match 和服务器的资源是否一致，若一致（像下图），会看到状态码为 304，表示服务器校验资源发现没有变化，所以返回给客户端 304。

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http协议

HTTP 是基于 TCP/IP 的应用层协议，端口 80。

http0.9

该版本只有 GET 请求，协议规定只能返回 html 格式字符串，不能响应其他格式。服务器相应完毕，关闭连接。

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GET /index.html

http1.0

  • 除GET 外又引入 POST 请求
  • 除数据部分，每次通必须要包含头信息
  • 增加状态码
  • 多字符集支持
  • 多部份发送
  • 权限
  • 缓存
    • expires
    • Last-Modified, If-Modified-Since
  • 内容编码
请求格式
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GET / HTTP/1.0
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_10_5)
Accept: */*

第一行是请求命令，必须在尾部添加协议版本（HTTP/1.0）。后面就是多行头信息，描述客户端的情况

响应格式
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HTTP/1.0 200 OK 
Content-Type: text/plain
Content-Length: 137582
Expires: Thu, 05 Dec 1997 16:00:00 GMT
Last-Modified: Wed, 5 August 1996 15:55:28 GMT
Server: Apache 0.84

<html>
  <body>Hello World</body>
</html>

回应的格式是”头信息 + 一个空行（\r\n） + 数据”。其中，第一行是”协议版本 + 状态码（status code） + 状态描述”。

Content-Type 字段

关于字符的编码，1.0版规定，头信息必须是 ASCII 码，后面的数据可以是任何格式。因此，服务器回应的时候，必须告诉客户端，数据是什么格式，这就是Content-Type字段的作用。

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text/plain
text/html
text/css
image/jpeg
image/png
video/mp4
application/javascript

这类数据称为 MIME type ，每个值包括一级类型和二级类型，斜杠分割，厂商也可自定义。

Content-Encoding 字段

数据压缩格式

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Content-Encoding: gzip
Content-Encoding: compress
Content-Encoding: deflate

客户端在请求时，用Accept-Encoding字段说明自己可以接受哪些压缩方法。

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Accept-Encoding: gzip, deflate
缺点

每个 TCP 只能发送一个请求，而 TCP 连接建立成本高，所以就出现了一个非标准的 Connection 字段

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Connection: keep-alive

服务器也返回同样的字段，服务器就不会关闭连接，以便复用。

http1.1

  • 持久连接

    无需再添加 Connection: keep-alive 字段，服务器默认不会关闭TCP连接。如果客户端和服务器发送长时间没有进行通信，才会关闭。规范做法：客户端最后一个请求，发送Connection: close 表示关闭连接。

  • 管道机制

    同一个 TCP 连接中，可以同时发送多个请求，但服务器响应还是按照顺序响应。

  • Content-Length 字段

    根据管道机制，就需要区分数据包属于哪个回应。 而 Content-Length 字段表示本次响应数据长度，后面的字节就属于下一个回应了。

    而在 http1.0 版本中，Content-Length 则不是必须的，关闭TCP连接则表示当前数据包接收完毕。

  • 分块传输编码

    对于一些很耗时的动态操作来说，这意味着，服务器要等到所有操作完成，才能发送数据，显然这样的效率不高。更好的处理方法是，产生一块数据，就发送一块，采用”流模式”（stream）取代”缓存模式”（buffer）。

    因此，1.1版规定可以不使用Content-Length字段，而使用“分块传输编码”（chunked transfer encoding）。只要请求或回应的头信息有Transfer-Encoding字段，就表明回应将由数量未定的数据块组成。

  • 缓存（具体详看备战校招第三天）

    • cache-control
    • Etag

  • 其他

    添加方法： PUT、PATCH、HEAD、OPTIOPS、DELETE

    请求头中添加 Host 字段，将请求发往同一台服务器上的不同网站，（为后来的虚拟主机兴起打下基础）。

  • 缺点

    一个TCP连接虽然可以发送多个请求，但响应还是按照顺序来，如果第一个响应慢，会导致阻塞后面的请求，这称为”队头堵塞“。

    为了避免这个问题，解决方法

    • 减少请求数
    • 同时多开持久连接

http2.0

  • 二进制协议

    http1.1 中头信息是文本，数据体可以为文本和二进制，而 http2.0 是一个彻底的二进制协议，头信息和数据体都是二进制，统称为 ”帧“，头信息帧和数据帧。

  • 多工（多路复用）

    解决了 http1.1 中缺点（队头堵塞），举例，在一个TCP连接中，服务器同时收到 A和B 请求，先响应 请求A，但发现处理非常耗时，于是就发送A请求已经处理好的部分，紧接着响应请求B，完成后，继续处理请求A，并返回。

    这样双向的、实时的通信，就叫做多工，也成为多路复用（Multiplexing）。

  • 数据流

    http2.0 的数据包不按照顺序发送，所以每个需要一个独立的ID作为标记。

    规定：客户端发送出的数据流，ID为奇数。服务端发送的，ID为偶数。

    数据流发送一般时候，如果需要取消这个数据流，服务器或客户端都可以发送信号（RST_STREAM帧）。也就是说，取消这次请求还可以保持TCP连接打开。而 http1.0 取消数据流的唯一方法，只能关闭 TCP 连接。

  • 头信息压缩

    http 无状态，请求必须携带所有信息。但每次很多时候字段都是重复的，比如：cookie、user-agent，在 http2.0 进行了优化，头信息使用 gzip、compress 压缩后再发送，客户端和服务器同时维护一张头信息表，所有字段都会存入这个表，生成索引号，之后只需要发送索引号即可，可以提高速度。

  • 服务器推送

    HTTP/2 允许服务器未经请求，主动向客户端发送资源，这叫做服务器推送（server push）。

    常见场景是客户端请求一个网页，这个网页里面包含很多静态资源。正常情况下，客户端必须收到网页后，解析HTML源码，发现有静态资源，再发出静态资源请求。其实，服务器可以预期到客户端请求网页后，很可能会再请求静态资源，所以就主动把这些静态资源随着网页一起发给客户端了。

参考

http 协议

https://www.ruanyifeng.com/blog/2016/08/http.html