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文章轉(zhuǎn)載自漫話編程

周末一大早，我正在電腦前面瀏覽一些技術網(wǎng)站，突然女朋友大喊起來：哇，杭州又下大雪啦，快來看啊。我并沒有理她，于是她跑過來拉我。

 圖，雪后杭州

上次杭州下雪的時候，[給女朋友介紹了什么是RPC]，這次下雪將要介紹的HTTP和RPC也有點關系，都是通信方式。

什么是HTTP協(xié)議

HTTP是HyperText Transfer Protocol的縮寫，中文翻譯為超文本傳輸協(xié)議。他是一種用于分布式、協(xié)作式和超媒體信息系統(tǒng)的應用層協(xié)議。HTTP是萬維網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信的基礎。

說的簡單點，其實HTTP協(xié)議主要就是用來進行客戶端和服務器之間進行通信的標準協(xié)議。HTTP主要規(guī)定了客戶端如何與服務器建立鏈接、客戶端如何從服務器請求數(shù)據(jù)、服務器如何響應請求，以及最后連接如何關閉。

當我們在瀏覽器中輸入一個url，如http://www.taobao.com ，然后按下回車，一直到頁面顯示淘寶網(wǎng)的首頁的過程就是一次HTTP的網(wǎng)絡通信。

這次通信過程中，我們查看淘寶使用的電腦就是客戶端，而搭建淘寶網(wǎng)的那些計算機機器就是服務器。



這個過程有點像老板通過電話給員工下達命令。當我們在瀏覽器輸入網(wǎng)址并按下回車之后，共發(fā)生了以下四件事：

1、建立連接：老板撥通手下員工的電話?

2、進行請求：老板提出自己的要求?

3、響應：員工應答老板的請求?

4、關閉連接：掛斷電話

建立連接

老板找出自己公司的總機電話號并撥通，員工接聽電話的過程就是建立連接。

根據(jù)用戶輸入的URL地址，通過DNS、負載均衡等技術找到一臺服務器，客戶端與服務器的80端口建立一個TCP鏈接。

進行請求

電話被接通之后，老板可能要求某個具體員工來進行接聽，并且會對該員工下達一些命令，比如幫他取個快遞，幫他預訂個酒店，幫他收購一家公司等。這個過程就進行請求（request）。

客戶端向服務器發(fā)送消息，請求URL中指定的頁面，要求執(zhí)行指定的操作。

老板對員工下達的命令中，可以分為很多種，比如有些命令只是簡單的事情詢問、而有些命令則要求員工執(zhí)行某些決定，如收購公司等。

同樣的，HTTP的請求方法也有很多種，主要的有GET、POST、HEAD等。

響應

員工在接收到老板下單的命令后，需要對該命令做出回應。比如直接告知老板他接下來的行程，幫老板預訂好酒店后告訴他已經(jīng)預訂成功等。這個過程就是響應（response）

服務器向客戶端發(fā)送響應。響應以狀態(tài)碼開頭。常見的狀態(tài)碼有：200、302、404、500等。

HTTP狀態(tài)碼由三個十進制數(shù)字組成，第一個十進制數(shù)字定義了狀態(tài)碼的類型，后兩個數(shù)字沒有分類的作用。HTTP狀態(tài)碼共分為5種類型：

分類

分類描述

1**	信息，服務器收到請求，需要請求者繼續(xù)執(zhí)行操作
2**	成功，操作被成功接收并處理
3**	重定向，需要進一步的操作以完成請求
4**	客戶端錯誤，請求包含語法錯誤或無法完成請求
5**	服務器錯誤，服務器在處理請求的過程中發(fā)生了錯誤

關閉連接

老板在下達完命令，并且員工給予響應之后，雙方會掛斷電話。這個過程就是關閉連接。

客戶端或服務端都可以關閉連接。每個請求都是用一個單獨的網(wǎng)絡連接。

特別的是：服務器不回記憶前面一次連接或者其結果，這種不記憶過去請求的協(xié)議被稱為無狀態(tài)(stateless)協(xié)議。

上圖就是一次淘寶網(wǎng)的HTTP請求的過程。其中顯示了request（請求）和response（響應）的所有信息。

HTTP協(xié)議的迭代

前面我們把HTTP通信比喻成打電話，嚴格一點來說，HTTP/2更像是現(xiàn)在的打電話。HTTP協(xié)議主要的版本有3個，分別是HTTP/1.0、HTTP/1.1和HTTP/2。

HTTP/1.0

1996年5月，HTTP/1.0 版本發(fā)布，為了提高系統(tǒng)的效率，HTTP/1.0規(guī)定瀏覽器與服務器只保持短暫的連接，瀏覽器的每次請求都需要與服務器建立一個TCP連接，服務器完成請求處理后立即斷開TCP連接，服務器不跟蹤每個客戶也不記錄過去的請求。

這種方式就好像我們打電話的時候，只能說一件事兒一樣，說完之后就要掛斷，想要說另外一件事兒的時候就要重新?lián)艽螂娫挕?/span>

HTTP/1.0中瀏覽器與服務器只保持短暫的連接，連接無法復用。也就是說每個TCP連接只能發(fā)送一個請求。發(fā)送數(shù)據(jù)完畢，連接就關閉，如果還要請求其他資源，就必須再新建一個連接。

我們知道TCP連接的建立需要三次握手，是很耗費時間的一個過程。所以，HTTP/1.0版本的性能比較差。

HTTP/1.1

為了解決HTTP/1.0存在的缺陷，HTTP/1.1于1999年誕生。相比較于HTTP/1.0來說，最主要的改進就是引入了持久連接。所謂的持久連接即TCP連接默認不關閉，可以被多個請求復用。

由于之前打一次電話只能說一件事兒，效率很低。后來人們提出一種想法，就是電話打完之后，先不直接掛斷，而是持續(xù)一小段時間，這一小段時間內(nèi)，如果還有事情溝通可以再次進行溝通。

客戶端和服務器發(fā)現(xiàn)對方一段時間沒有活動，就可以主動關閉連接。或者客戶端在最后一個請求時，主動告訴服務端要關閉連接。

HTTP/1.1版還引入了管道機制（pipelining），即在同一個TCP連接里面，客戶端可以同時發(fā)送多個請求。這樣就進一步改進了HTTP協(xié)議的效率。



也就是說，現(xiàn)在打電話，一個電話里面可以吩咐多件事兒了。但是對于執(zhí)行者來說，還是需要按照順序，先執(zhí)行完一件事兒以后再執(zhí)行另外一件事兒。

有了持久連接和管道，大大的提升了HTTP的效率。但是服務端還是順序執(zhí)行的，效率還有提升的空間。

HTTP/2

HTTP/2 是 HTTP 協(xié)議自 1999 年 HTTP 1.1 發(fā)布后的首個更新，主要基于 SPDY 協(xié)議。

HTTP/2 為了解決HTTP/1.1中仍然存在的效率問題，HTTP/2 采用了多路復用。即在一個連接里，客戶端和瀏覽器都可以同時發(fā)送多個請求或回應，而且不用按照順序一一對應。能這樣做有一個前提，就是HTTP/2進行了二進制分幀，即 HTTP/2 會將所有傳輸?shù)男畔⒎指顬楦〉南⒑蛶?#xff08;frame）,并對它們采用二進制格式的編碼。

也就是說，老板可以同時下達多個命令，員工也可以收到了A請求和B請求，于是先回應A請求，結果發(fā)現(xiàn)處理過程非常耗時，于是就發(fā)送A請求已經(jīng)處理好的部分， 接著回應B請求，完成后，再發(fā)送A請求剩下的部分。A請求的兩部分響應在組合到一起發(fā)給老板。



而這個負責拆分、組裝請求和二進制幀的一層就叫做二進制分幀層。

除此之外，還有一些其他的優(yōu)化，比如做Header壓縮、服務端推送等。

Header壓縮就是壓縮老板和員工之間的對話。

服務端推送就是員工事先把一些老板可能詢問的事情提現(xiàn)發(fā)送到老板的手機（緩存）上。這樣老板想要知道的時候就可以直接讀取短信（緩存）了。

目前，主流的HTTP協(xié)議還是HTTP/1.1 和 HTTP/2。并且各大網(wǎng)站的HTTP/2的使用率也在逐年增加。

HTTP-over-QUIC

據(jù)國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務組（The Internet Engineering Task Force，簡稱 IETF ）消息，HTTP-over-QUIC 實驗性協(xié)議將被重命名為 HTTP/3，并有望成為 HTTP 協(xié)議的第三個正式版本。

QUIC （Quick UDP Internet Connections）是 Google 推出的一個項目，旨在降低基于 TCP 通訊的 Web 延遲。QUIC 非常類似 TCP+TLS+SPDY ，但是基于 UDP 實現(xiàn)的。

這種通信方式有點像現(xiàn)在我們使用的微信語言，在通話之前，老板和下屬之間并沒有直接的建立可靠連接，即不需要撥通電話，而是拿起微信，直接通過語音直接下達了命令。



HTTP/3使用UDP代替了TCP，UDP是一個非連接的協(xié)議，傳輸數(shù)據(jù)之前源端和終端不建立連接。 UDP信息包的標題很短，對系統(tǒng)資源的要求比TCP要低。并且UDP是使用最大努力交付，即不保證可靠交付。

我們經(jīng)常使用的“ping”命令的原理就是向?qū)Ψ街鳈C發(fā)送UDP數(shù)據(jù)包，然后對方主機確認收到數(shù)據(jù)包， 如果數(shù)據(jù)包是否到達的消息及時反饋回來，那么網(wǎng)絡就是通的。

至于，這種基于QUIC的HTTP協(xié)議究竟未來發(fā)展如何，目前只能拭目以待了。

下面是一張大圖，通過圖解來介紹HTTP/1.0、HTTP/1.1、HTTP/2.0（SDPY）和HTTP over QUIC(HTTP/3)



HTTPS

HTTPS是Hypertext Transfer Protocol Secure的縮寫，翻譯為超文本傳輸安全協(xié)議。HTTPS經(jīng)由HTTP進行通信，但利用SSL/TLS來加密數(shù)據(jù)包。

HTTPS就像是加密電話，通過一些手段來加密通話內(nèi)容的。他是基于普通電話的，但是又不是普通的電話，更不是普通電話的升級版。

所以，HTTP和HTTPS是兩個不同的協(xié)議。

HTTP的URL是由“http://”起始與默認使用端口80，而HTTPS的URL則是由“https://”起始與默認使用端口443。

HTTP不是安全的，而且攻擊者可以通過監(jiān)聽和中間人攻擊等手段，獲取網(wǎng)站帳戶和敏感信息等。HTTPS的設計可以防止前述攻擊，在正確配置時是安全的。

美國民主與技術中心 CDT 首席技術專家 Joseph Hall 表示： "使用 HTTPS，你的互聯(lián)網(wǎng)服務供應商不會知道你在網(wǎng)站上干了些什么，即使是政府和間諜也不能辦到。"

所以，目前已經(jīng)有很多網(wǎng)站都在使用HTTPS協(xié)議了，包括全球最大的程序員交友網(wǎng)站：github！我說的是github，不是pornhub哦，雖然他也是https的。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的云漫圈 | 如何给女朋友解释什么是HTTP的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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