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计算机网络面试——HTTP篇

转载 作者：知者 更新时间：2024-03-13 04:19:52 24 4
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一、概况
http是超文本传输协议，它定义了客户端和服务器之间交换报文的格式和方式，默认情况下使用80端口。它使用tcp作为传输层协议，保证了数据传输的可靠性。
http是一个无状态的协议，http服务器不会保证关于用户的任何信息。
http协议存在两种连接，一种是持续连接， 另一种是非持续连接。非持续连接是服务器必须为每一个请求建立和维护一个全新的连接。持续连接下，TCP连接默认不关闭，可以被多次请求复用。采用持续连接的好处是：避免每次建立TCP连接三次握手所花费的时间。在HTTP1.0以前使用的是非持续连接。HTTP1.1以后默认采用的是持续的连接。目前对于同一个域，大多数浏览器支持同时建立6个持续连接。
二、HTTP请求报文
HTTP报文存在两种，一种是请求报文，另一种是响应报文。
HTTP请求报文的格式如下：

GET / HTTP/1.1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_10_5)
Accept: */*

http请求报文的第一行叫做请求行，后面的行叫做首部行。
请求行包含三个字段：方法字段，url字段和http版本字段。
方法字段可以有几种不同的取值:GET, POST, HEAD, PUT和DELETE。一般get方法只被用来向服务器获取数据。POST方法被用来向服务器提交数据，通常会造成服务器资源的修改。HEAD请求和GET方法类似，但是返回的相应中，不包含请求对象，只是请求头。PUT方法用于上传文件到服务器，DELETE方法用于删除服务器上的对象。虽然请求方法有很多，但是更多表达式一种语义上的区别，并不是说POST能做的事情，GET就不可以做。
三、HTTP响应报文
http响应报文的格式如下所示

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>

http响应报文的第一行叫做状态行，后面的行是首部行，最后是实体主体。
状态行包含三个字段：协议版本字段，状态码，对应的状态信息。
实体部分是报文的主要内容，它包含了所请求的对象。
常见的状态有:

1xx: 表示请求已经接受，仍然可以继续处理。
200：表示请求成功。
301：表示资源的永久重定向。
302：表示资源的临时重定向。
304：表示客户端资源是最新的，无需给出最新的响应。
400: 服务器不理解客户端请求的方法。
401：表示客户端需要认证。
403：表示服务器理解客户端请求，但是拒绝处理该请求。
404：请求资源不存在。
405：Method Not Allowed,http请求方法不允许。
500：服务器内部错误。
502：bad gateway，表示一个internet上一台服务器接受另一台服务器的无效请求，也就是网关错误。

四、首部行
首部可以分为四种首部，请求首部，响应首部，通用首部和实体首部。通用首部和实体首部在请求报文和响应报文中都可以设置，区别在于请求首部和响应首部。
常见的请求首部有

Accept: 可接收媒体资源的类型。
Accept-charset: 可接收的字符集。
Host:请求的主机名。

常见的响应首部：

Etag资源的匹配信息，
Location:客户端重定向的uri。

常见的通用首部：

Cache-control: 控制缓存策略
Connection:管理持久连接。

常见的实体首部：

Content-Length: 实体主体的大小。
Expires: 实体主体的过期时间。
Last-Modified: 资源最后修改的时间。

五、HTTP1.1的缺点
HTTP1.1采用的是持久连接， 也就是多个HTTP请求可以共用一个TCP连接。此时就会出现一个问题，如果前面的请求没有完成，后面的请求就必须等待。如果前面的请求阻塞，就会形成对头阻塞的情况。为了避免这个问题，我们经常采用的措施是:1、减少请求的数量，2、开启多个持久连接。这也就是雪碧图，多个脚本合并的原因。
六、HTTP2.0
2009年，谷歌公开了自行研发的SPDY协议，主要解决HTTP/1.1效率不高的问题。这个协议在Chrome浏览器上证明可行以后，就被当做HTTP2.0的基础，主要都在HTTP2.0中得到继承。2015年,HTTP2.0发布。
HTTP/2中的主要新的特性
6.1、二进制协议
http2.0是一个二进制协议。在http1.1版本中，报文的头信息必须是文本(ASCLL),报文的数据体可以是文本也可以是二进制。HTTP2.0则是一个彻底的二进制协议，头信息和数据体都是二进制，并且统称为帧，可以分为头信息帧和数据帧。
帧的概念是实现多路复用的基础。
6.2、多路复用：
http/2实现了多路复用，http2.0依然采用复用TCP连接， 但是在一个连接里，客户端和服务器都可以同时发送多个请求和回应，而且不用按照顺序一一发送，这样就避免了对头阻塞的问题。
6.3、头信息压缩
http2.0实现头信息压缩，由于http1.0协议不带有状态，每次请求都必须携带所有信息，导致存在很多的信息都是重复的，比如cookie和user agent,一模一样的内容，每次请求都必须携带上，这样浪费很多的宽带，也影响速度。
http2.0对这一点进行了优化，引入头部信息压缩。一方面，头信息可以使用gzip压缩或者compress压缩后再发送，另一方面，客户端和服务端共同维护一个头信息表，所有的字段都会存入表中，生成一个索引，以后就不用发送相同的字段了，只发送索引号就行了，这样就能提高速度了。
6.4、服务器推送
http2.0允许服务器未经允许向客户端推送资源，这就叫服务器推送。使用服务器推送，提前给客户端推送必要的资源，这样就可以减少一些延迟时间。这里需要注意的是http2.0下服务器推送的是静态资源，和websocket等方式向客户端推送计时数据是不一样的。
七、HTTP2.0协议的缺点
因为HTTP2.0使用多路复用技术，一般来说在同一个域名下只需要使用一个TCP连接，由于多个数据流使用同一个tcp连接，遵守同一个流量控制和拥塞控制。只要数据流遭遇到拥塞就会导致后面的数据无法发送。HTTP2.0出现这样的问题的原因在于TCP协议的问题。

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