HTTP 概览

Victor -

HTTP(HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议)是WWW数据交换的基础，制定了浏览器和服务器之间的通讯规则。
本文主要介绍HTTP协议的发展历程，在每个版本中的特点及原因。
HTTP协议主要有四个版本：0.9、1.0、1.1、2。

HTTP/0.9

在1996年正式公布HTTP/1.0之前，HTTP并没有建立标准，这期间的协议被称为HTTP/0.9。
HTTP/0.9功能极为简单，Request只有一行且只有一个GET命令，命令后面跟着的是资源路径。

GET /index.html

Reponse同样简单，仅包含文件内容本身。

<html>
  <body>HELLO WORLD!</body>
</html>

仅能发送HTML文件，发生错误时，返回包含错误的HTML文件。
但此时HTTP协议就具有 无状态性，请求独立，请求结束后释放当前连接。

HTTP/1.0

在1996年，HTTP/1.0发布。新增了以下功能：

  • 在每个request的GET一行后面添加版本号，GET /index.html HTTP/1.0；
  • 在response中添加状态行并作为第一行返回给用户，200 OK；
  • 在request和response中添加header的概念；
  • 在header中添加content-type，以此可以传输html之外类型的文件；
  • 在header中添加content-encoding来支持不同编码格式文件的传输；
  • 引入了POST和HEAD命令，丰富了浏览器与服务器的交互方式；
  • 支持长连接（默认还是短连接）；

此外，在HTTP/1.0中规定header信息必须是ASCII码，后面的数据可以是通过Content-Type指定格式，还可以在Content-Type中添加参数，如Content-Type: text/html; charset=utf-8。

HTTP/1.1

HTTP/1.1是目前使用最为广泛的HTTP版本。主要新增以下几个功能：

  • 默认长连接机制，Connection: keep-alive；
  • Pipeline机制；
  • header中引入host；
  • Chunked编码传输；
  • 更全面的Cache机制；
  • 引入OPTIONS, PUT, DELETE, TRACE和CONNECT方法；

Pipeline机制

pipeline机制是在一条connection上多个http request不需要等待response就可以连续发送的技术。
在理想情况下，所有资源的获取仅仅需要一个RTT时长，这看上去是非常大的优化和诱惑，但为何主流浏览器上默认下该功能都是关闭状态呢？答案只有一个：队头阻塞。

关于pipeline还需要注意的是：
1）只有幂等的方法才能使用pipeline，例如GET和HEAD请求。
2）新建立的连接由于无法得知服务端是否支持HTTP/1.1，因此也不能使用pipeline，即只能重用之前的连接时才能使用pipeline。

并行连接

通过在浏览器端同时开启多个http connection的方式从服务端获取数据资源以提升访问速度。
每个并行连接的建立过程都会完成一次完整的DNS解析和TCP握手过程。

在Chrome中设置了每一个域名最多同时可以对应 六条 连接。

host头域

在请求头域中新增了Host字段，其用来指定服务器的域名。
有了Host字段，在同一台服务器上就可以搭建不同的网站了，这也为后来虚拟化的发展打下了基础。

Cache机制

Cache 不仅有利于提高用户访问效率，还可以节省客户端和服务端宽带资源。
Cache 要解决的问题包括：
1）判断哪些资源可以被Cache及访问策略；
2）判断Cache是否过期；
3）向服务端发起问询，查看已过期的Cache资源是否在服务端发生了变化；

名称 首部字段 作用
Cache-Control 通用首部字段 Cache机制最主要策略；用来解决问题1和问题2
Pragma 通用首部字段 HTTP/1.0产物；目前仅用在请求首部；用来解决问题2
Expires 响应首部字段 标注资源过期时间；用来解决问题2
Last-Modified 响应首部字段 表明资源最终修改时间；用来解决问题2；
与If-Modifed-Since配合解决问题3
Etag 响应首部字段 将资源以字符串形式做唯一标识；
与If-None-Match配合解决问题3
If-Modifed-Since 请求首部字段 向server端问询资源是否发生变化；
与Last-Modified配合解决问题3
If-None-Match 请求首部字段 向server端问询资源是否发生变化；
与Etag配合解决问题3

Chunked机制

用户通常会通过response header中返回的Content-Length来判断服务端返回数据的大小。
但随着网络技术的不断发展，越来越多的动态资源被引入进来，这时服务端就无法在传输之前知道待传递资源的大小，也就无法通过Content-Length来告知用户资源大小。
服务器可以一边动态产生资源，一边传递给用户，这种机制称为“分块传输编码”（Chunkded Transfer Encoding），它是在HTTP/1.1中引入的，允许服务端发送给客户端的数据分为多个部分，此时服务器端需要在header中添加Transfer-Encoding: chunked头域来替代传统的Content-Length。
因此，当你在response header中没有找到对应的Content-Length的时候，该header中一定会包含“Transfer-Encoding: chunked”。

数据压缩

Http数据部分的压缩其实是就是对其编码的过程（例如gzip）。