Http協議詳解
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http --- hyper text transfer protocol,超文本傳輸協議，是一種建立在TCP上的無狀態連接，整個基本的工作流程是客戶端發送一個HTTP請求，說明客戶端想要訪問的資源和請求的動作，服務端收到請求之後，服務端開始處理請求，並根據請求做出相應的動作訪問服務器資源，最後通過發送HTTP響應把結果返回給客戶端。其中一個請求的開始到一個響應的結束成爲事務，當一個事務結束後還會在服務器端添加一條日誌條目。
1.http請求
- http請求是客戶端往服務端發送請求動作，告知服務器自己的要求。
- http請求由狀態行、請求頭、請求正文三部分組成：
- 狀態行：包括請求方式Method、資源路徑URL、協議版本Version；
- 請求頭：包括一些訪問的域名、用戶代理、Cookie等信息；
- 請求正文：就是HTTP請求的數據。
- （備註：請求方式Method一般有GET、POST、DELETE，含義分別是獲取、修改、上傳、刪除，其中GET方式僅僅爲獲取服務器資源，方式較爲簡單，因此在請求方式爲GET的HTTP請求數據中，請求正文部分可以省略，直接將想要獲取的資源添加到URL中。）
下圖所示是GET的請求，沒有請求正文。（現在大多數協議版本爲http/1.1）
下圖展示爲POST請求的格式，有狀態行、請求頭、請求正文三部分：
2.http響應
2.1 響應數據格式
服務器收到了客戶端發來的HTTP請求後，根據HTTP請求中的動作要求，服務端做出具體的動作，將結果迴應給客戶端，稱爲HTTP響應。
http響應由三部分組成：狀態行、響應頭、響應正文：
- 狀態行： 包括協議版本Version、狀態碼Status Code、迴應短語；
- 響應頭：包括搭建服務器的軟件，發送響應的時間，迴應數據的格式等信息；
- 響應正文：就是響應的具體數據。
- （備註：我們主要關心並且能夠在客戶端瀏覽器看到的是三位數的狀態碼，不同的狀態碼代表不同的含義，其中：）
| 1xx | 表示HTTP請求已經接受，繼續處理請求 |
|---|---|
| 2xx | 表示HTTP請求已經處理完成 |
| 3xx | 表示把請求訪問的URL重定向到其他目錄 |
| 4xx | 表示客戶端出現錯誤 |
| 5xx | 表示服務端出現錯誤 |
2.2 常見狀態碼的含義
- 200 --- OK/請求已經正常處理完畢
- 301 --- /請求永久重定向
- 302 --- /請求臨時重定向
- 304 --- /請求被重定向到客戶端本地緩存
- 400 --- /客戶端請求存在語法錯誤
- 401 --- /客戶端請求沒有經過授權
- 403 --- /客戶端的請求被服務器拒絕，一般爲客戶端沒有訪問權限
- 404 --- /客戶端請求的URL在服務端不存在
- 500 --- /服務端永久錯誤
- 503 --- /服務端發生臨時錯誤
2.3 http響應模型
服務器收到HTTP請求之後，會有多種方法響應這個請求，下面是HTTP響應的四種模型：
1. 單進程I/O模型（服務端開啓一個進程，一個進程僅能處理一個請求，並且對請求順序處理）
2. 多進程I/O模型（服務端並行開啓多個進程，同樣的一個進程只能處理一個請求，這樣服務端可以同時處理多個請求）
3. 複用I/O模型（服務端開啓一個進程，但是，同時開啓多個線程，一個線程響應一個請求，同樣可以達到同時處理多個請求，線程間併發執行）
4. 複用多線程I/O模型（服務端並行開啓多個進程，同時每個進程開啓多個線程，這樣服務端可以同時處理進程數M*每個進程的線程數N個請求）
3. http報文格式
HTTP報文是HTTP應用程序之間傳輸的數據塊，HTTP報文分爲HTTP請求報文和HTTP響應報文，但是無論哪種報文，它的整體格式是類似的，大致都是由起始、首部、主體三部分組成，起始說明報文的動作，首部說明報文的屬性，主體則是報文的數據。下面具體說明：
3.1 HTTP請求報文
請求報文的起始由請求行構成（有些資料稱爲狀態行，名字不一樣而已，都是指的一個東西），用來說明該請求想要做什麼，有Method，URL，Version三個字段組成，注意每個字段之間都有一個空格。
其中Method字段有不同的值：
- GET --- 訪問服務器的資源
- POST --- 向服務器發送要修改的數據
- HEAD --- 獲取服務器文檔的首部
- PUT --- 向服務器上傳資源
- DELETE --- 刪除服務器的資源
URL 字段表示服務器的資源目錄定位
Version 字段表示使用的http協議版本
首部部分由多個請求頭（也叫首部行）構成，那些首部字段名有如下，不全：
- Accept 指定客戶端能夠接收的內容格式類型
- Accept-Language 指定客戶端能夠接受的語言類型
- Accept-Ecoding 指定客戶端能夠接受的編碼類型
- User-Agent 用戶代理，向服務器說明自己的操作系統、瀏覽器等信息
- Connection 是否開啓持久連接（keepalive）
- Host 服務器域名
- ...
主體部分就是報文的具體數據
3.2 HTTP響應報文
響應報文的起始由狀態行構成，用來說明服務器做了什麼，由Version、Status-Code、Phrase三個字段組成，同樣的每個字段之間留有空格。
Status-Code 上邊已經說明；
首部由多個響應頭（也叫首部行）組成，首部字段名如下，不全：
- Server 服務器軟件名，Apache/Nginx
- Date 服務器發出響應報文的時間
- Last-Modified 請求資源的最後修改時間
- ...
主體部分是響應報文的具體數據。
4. http協議版本更替
-
http/0.9
http協議的最初版本，功能簡陋，僅支持請求方式GET，並且僅能請求訪問html格式的資源 -
http/1.0
在0.9版本上做了進步，增加了請求方式POST和HEAD；不再侷限於0.9版本的HTML格式，根據Content-Type可以支持多種數據格式，即MIME多用途互聯網郵件擴展，例如text/html、image/jpeg等；同時也開始支持cache，就是當客戶端在規定時間內訪問統一網站，直接訪問cache即可。
但是1.0版本的工作方式是每次TCP連接只能發送一個請求，當服務器響應後就會關閉這次連接，下一個請求需要再次建立TCP連接，就是不支持keepalive. -
http/1.1
解決了1.0版本的keepalive問題，1.1版本加入了持久連接，一個TCP連接可以允許多個HTTP請求；加入了管道機制，一個TCP連接同時允許多個請求同時發送，增加了併發性；新增了請求方式PUT、PATCH、DELETE等。
但是還存在一些問題，服務端是按照隊列順序處理請求的，加入一個請求處理時間很長，則會導致後面的請求無法處理，這樣就造成了隊頭阻塞的問題；同時HTTP是無狀態的連接，因此每次請求都需要添加重複的字段，降低了寬帶的利用率。 -
http/2.0
爲了解決1.1版本利用率不高的問題，提出了HTTP/2.0版本。增加雙工模式，即不僅客戶端能夠同時發送多個請求，服務端也能同時處理多個請求，解決了隊頭堵塞的問題；HTTP請求和響應中，狀態行和請求/響應頭都是些信息字段，並沒有真正的數據，因此在2.0版本中將所有的信息字段建立一張表，爲表中的每個字段建立索引，客戶端和服務端共同使用這個表，他們之間就以索引號表示信息字段，這樣就避免了1.0舊版本的重複繁瑣的字段，並以壓縮的方式傳輸，提高利用率。
另外也增加了服務器推送的功能，即不經請求，服務端主動向客戶端發送數據。當前主流的協議版本還是HTTP/1.1版本。
5. 網站訪問量
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IP（Internet Protocol） — IP訪問量
相同的公網IP計算一次，就是同一個局域網內的所有用戶訪問一個網站，但是他們都是藉助一個公網IP去訪問那個網站的（NAT），因此這也只能算作一個IP訪問量。換一次公網IP則會加1。 -
PV（Page View） — 網頁訪問量
用戶訪問的頁面數就是PV訪問量，同一個局域網的不同用戶，而且就算是同一個用戶，只要刷新一次網站頁面，PV訪問量就加1，三個訪問量的值往往數PV的值最大。 -
UV（Unique Visitor） — 訪客訪問量
這裏的訪客不是用戶，而是電腦，一臺電腦算一個訪客，即使是同一臺電腦的不同用戶，訪問同一個網站UV也只能加1，只有更換電腦纔會使UV加1，因爲服務端會記錄客戶端電腦的信息。