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web教程-http协议入门

• 编程教程

1 Internet和HTTP协议

web教程-http协议入门插图

1.1 Internet 因特网

因特网是“Internet”的中文译名，它起源于美国的五角大楼，它的前身是美国国防部高级研究计划局（ARPA）主持研制的ARPAnet。20世纪50年代末，正处于冷战时期。当时美国军方为了自己的计算机网络在受到袭击时,即使部分网络被摧毁，其余部分仍能保持通信联系，便由美国国防部的高级研究计划局（ARPA）建设了一个军用网，叫做“阿帕网”（ARPAnet）。阿帕网于1969年正式启用，当时仅连接了4台计算机，供科学家们进行计算机联网实验用，这就是因特网的前身。 到70年代，ARPAnet已经有了好几十个计算机网络，但是每个网络只能在网络内部的计算机之间互联通信，不同计算机网络之间仍然不能互通。为此， ARPA又设立了新的研究项目，支持学术界和工业界进行有关的研究，研究的主要内容就是想用一种新的方法将不同的计算机局域网互联，形成“互联网”。研究人员称之为“internetwork”，简称“Internet” 在研究实现互联的过程中，计算机软件起了主要的作用。1974年，出现了连接分组网络的协议，其中就包括了TCP/IP协议。TCP/IP有一个非常重要的特点，就是开放性，即TCP/IP的规范和Internet的技术都是公开的。目的就是使任何厂家生产的计算机都能相互通信，使Internet成为一个开放的系统，这正是后来Internet得到飞速发展的重要原因。ARPA在1982年接受了TCP/IP，选定Internet为主要的计算机通信系统，并把其它的军用计算机网络都转换到TCP/IP。1983年，ARPAnet分成两部分：一部分军用，称为MILNET；另一部分仍称ARPAnet，供民用。

1986年，美国国家科学基金组织（NSF）将分布在美国各地的5个为科研教育服务的超级计算机中心互联，并支持地区网络，形成SNSFnet。1988 年，SNSFnet替代ARPAnet成为Internet的主干网。NSFnet主干网利用了在ARPAnet中已证明是非常成功的TCP/IP技术，准许各大学、政府或私人科研机构的网络加入。1989年，ARPAnet解散，Internet从军用转向民用。

Internet的发展引起了商家的极大兴趣。1992年，美国IBM、MCI、MERIT三家公司联合组建了一个高级网络服务公司（SNS），建立了一个新的网络，叫做SNSnet，成为Internet的另一个主干网。它与SNSFnet不同，NSFnet是由国家出资建立的，而SNSnet则是SNS 公司所有，从而使Internet开始走向商业化。 1995年4月30日，SNSFnet正式宣布停止运作。而此时Internet的骨干网已经覆盖了全球91个国家，主机已超过400万台。在最近，因特网更以惊人的速度向前发展，很快就达到了的规模

在90年代，超文本标识语言（HTML），即一个可以获得因特网的图像信息的超文本因特网协议被采用，使每一个人可以产生自己的图像页面（网址），然后成为一个巨大的虚拟超文本网络的组成部分。这个增强型的因特网又被非正式地称为万维网，与此同时产生了数量庞大的新用户群。于是，许多人用“因特网” 一词指这个网络的物理结构，包括连接所有事物的客户机、服务器和网络；而用“万维网”一词指利用这个网络可以访问的所有网站和信息。

1.2 Internet 和中国

web教程-http协议入门插图(1)

北京时间1987年9月20日，钱天白建立起一个网络节点，通过电话拨号连接到国际互联网，向他的德国朋友发出来自中国的第一封电子邮件：Across the Great Wall we can reach every corner in the world，自此，中国与国际计算机网络开始连接在一起

web教程-http协议入门插图(2)

1990年10月， 钱天白教授代表中国正式在国际互联网络信息中心的前身DDN-NIC注册登记了我国的顶级域名CN，并且从此开通了使用中国顶级域名CN的国际电子邮件服务。由于当时中国尚未正式连入Internet，所以委托德国卡尔斯鲁厄大学运行CN域名服务器

1993年3月2日， 中国科学院高能物理研究所租用AT&T公司的国际卫星信道接入美国斯坦福线性加速器中心（SLAC）的64K专线正式开通,专线开通后，美国政府以Internet上有许多科技信息和其它各种资源，不能让社会主义国家接入为由，只允许这条专线进入美国能源网而不能连接到其它地方。尽管如此，这条专线仍是我国部分连入Internet的第一根专线

1994年4月20日，中国通过一条64k的国际专线全功能接入国际互联网，成为国际互联网大家庭中的第77个成员，正式开启了互联网时代。随后，中科院高能物理研究所推出第一个WWW网站和第一套网页

1994年5月21日， 在钱天白教授和德国卡尔斯鲁厄大学的协助下，中国科学院计算机网络信息中心完成了中国国家顶级域名(CN)服务器的设置，改变了中国CN顶级域名服务器一直放在国外的历史

1995年5月17日， 第27个世界电信日，邮电部正式宣布，向国内社会开放计算机互联网接入服务

1995年5月，北京的中关村南大街上出现了一块巨大的广告牌，“中国离信息高速公路还有多远？向北1500米。”那个位置就是一家叫“瀛海威”的网络科教馆，瀛海威正是information highway的音译，作为中国第一个互联网接入服务商，瀛海威几乎就是当时互联网的代名词

1996年1月，中国互联网全国骨干网建成并正式开通，开始提供服务

1995年4月，马云凑了两万块钱，成立杭州海博网络公司，专门给企业做主页

1997年5月，丁磊创立网易

1998年2月， 张朝阳创立搜狐

1998年6月18日，刘强东在中关村创办京东公司，代理销售光磁产品

1998年11月，马化腾和张志东成立深圳市腾讯计算机系统有限公司，OICQ开通

1998年12月， 新浪网成立，关键人物：王志东

1999年5月18日，中国第一家电子商务企业8848.com成立，创始人王峻涛也曾被誉为“中国电子商务教父”。2000年底，调查显示接近70%的人说上网买东西首选 8848

2000年1月，李彦宏创建了百度

2003年5月，阿里巴巴集团在创立淘宝网

2003年10月， 淘宝网首次推出支付宝服务

2004年1月，京东多媒体网正式开通，启用域名www.jdlaser.com

2010年4月，雷军创办小米

2011年1月21日，腾讯公司推出微信 (WeChat)

2012年3月，今日头条由张一鸣于创建

2012年7月10日，北京小桔科技有限公司成立，滴滴司机端3个月后北京上线

下一个又是谁呢？

中国互联网连接世界

1885年台湾建省，首任巡抚刘铭传派人与福州船政联系，使用船政电报学堂毕业生为技术人员，于1887年铺设成功台湾淡水至福州川石海底电缆，全长117海里。这是我国自行设计安装的第一条海底电缆。此电缆毁于第二次世界大战我国于1989年开始投入到全球海底光缆的投资与建设中来，并于1993年实现了首条国际海底光缆的登陆（中日之间C-J海底光缆系统）；随后在1997年，我国参与建设的全球海底光缆系统（FLAG）建成并投入运营，这也是第一条在我国登陆的洲际海底光缆中国连接世界目前共有8条光缆，四个登陆站允许入境，目前我国的登陆站设立在三个城市的四个地区，分别是山东青岛登陆站（隶属中国联通）、上海崇明登陆站（隶属中国电信）、上海南汇登陆站（隶属中国联通）和广东汕头登陆站（隶属中国电信）

1.3 跨网络的主机间通讯

Socket套接字

web教程-http协议入门插图(3)

套接字Socket是进程间通信IPC的一种实现，允许位于不同主机（或同一主机）上不同进程之间进行通信和数据交换，SocketAPI出现于1983年，4.2 BSD实现

在建立通信连接的每一端，进程间的传输要有两个标志：IP地址和端口号，合称为套接字地址 socket address 客户机套接字地址定义了一个唯一的客户进程 服务器套接字地址定义了一个唯一的服务器进程

web教程-http协议入门插图(4)

Socket API

封装了内核中所提供的socket通信相关的系统调用 Socket Domain：根据其所使用的地址 AF_INET：Address Family，IPv4 AF_INET6：IPv6 AF_UNIX：同一主机上不同进程之间通信时使用 Socket Type：根据使用的传输层协议 SOCK_STREAM：流，tcp套接字，可靠地传递、面向连接 SOCK_DGRAM：数据报，udp套接字，不可靠地传递、无连接 SOCK_RAW: 裸套接字,无须tcp或udp,APP直接通过IP包通信

客户/服务器程序的套接字函数

web教程-http协议入门插图(5)

套接字相关的系统调用：

  • socket() 创建一个套接字
  • bind() 绑定IP和端口
  • listen() 监听
  • accept() 接收请求
  • connect() 请求连接建立
  • write() 发送
  • read() 接收
  • close() 关闭连接

范例：socket实现

[root@centos8 ~]#strace -ff -o nc.log nc -l 8000
[root@centos7 ~]#nc 10.0.0.8 8000

范例：

[root@centos8 ~]#dnf -y install man-pages
[root@centos8 ~]#man 2 socket
[root@centos8 ~]#man 2 bind
[root@centos8 ~]#man 2 listen
[root@centos8 ~]#man 2 accept
[root@centos8 ~]#man 2 read
[root@centos8 ~]#man 2 write
[root@centos8 ~]#man 2 connect
[root@centos8 ~]#man 2 close

范例：Socket通信Python 3.6实现

#需要安装python3
[root@centos8 ~]#dnf install python3
#服务器端tcpserver.py
#!/usr/bin/python3
import socket  
HOST='127.0.0.1'  
PORT=9527 
BUFFER=4096  
sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)  
sock.bind((HOST,PORT))  
sock.listen(3)  
print('tcpServer listen at: %s:%s/n/r' %(HOST,PORT))  
while True:  
   client_sock,client_addr=sock.accept()  
   print('%s:%s connect' %client_addr)  
   while True:  
     recv=client_sock.recv(BUFFER)  
     if not recv:  
       client_sock.close()  
       break  
     print('[Client %s:%s said]:%s' %(client_addr[0],client_addr[1],recv.decode()))  
     client_sock.send(b'tcpServer has received your message')  
sock.close() 

#服务器端tcpclient.py
#!/usr/bin/python3
import socket  
HOST='127.0.0.1'
PORT=9527 
BUFFER=4096
sock=socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM) 
sock.connect((HOST,PORT)) 
sock.send(b'hello, tcpServer!，I am tcp client') 
recv=sock.recv(BUFFER) 
print('[tcpServer said]: %s' % recv.decode()) 
sock.close()

1.4 HTTP 超文本传输协议

1.4.1 浏览器访问网站的过程

web教程-http协议入门插图(6)

1.4.2 HTTP协议通信过程

web教程-http协议入门插图(7)

HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）是一种用于分布式、协作式和超媒体信息系统的应用层协议[1]。HTTP是万维网的数据通信的基础设计HTTP最初的目的是为了提供一种远距离共享知识的方式，借助多文档进行关联实现超文本，连成相互参阅的WWW（world wide web,万维网）

HTTP的发展是由蒂姆·伯纳斯-李（Tim Berners-Lee）于1989年在欧洲核子研究组织（CERN）所发起。HTTP的标准制定由万维网协会（World Wide Web Consortium，W3C）和互联网工程任务组（Internet Engineering Task Force，IETF）进行协调，最终发布了一系列的RFC，其中最著名的是1999年6月公布的 RFC 2616，定义了HTTP协议中现今广泛使用的一个版本——HTTP 1.1版

HTTP服务通信过程

web教程-http协议入门插图(8)

HTTP协议分层

web教程-http协议入门插图(9)

1.4.3 HTTP相关技术和术语
1.4.3.1 WEB开发语言

http：Hyper Text Transfer Protocol 应用层协议，默认端口： 80/tcp

WEB前端开发语言：

  • html
  • css
  • javascript

html

Hyper Text Markup Language 超文本标记语言，编程语言，主要负责实现页面的结构

范例：html 语言

<html>
<head>
<meta http-equiv=Content-Type content="text/html;charset=utf-8">
<title>HTML语言</title>
</head>
<body>
<img src="http://www.magedu.com/wp-content/uploads/2017/09/logo.png" >
<h1 style="color:red">欢迎</h1>
<p><a href=http://www.magedu.com>马哥教育</a>欢迎你</p>
</body>
</html>

CSS

Cascading Style Sheet 层叠样式表， 定义了如何显示（装扮） HTML 元素，比如：字体大小和颜色属性等。样式通常保存在外部的 .css 文件中。通过仅仅编辑一个简单的 CSS 文档，可以同时改变站点中所有页面的布局和外观。

范例 ：CSS

#test.html
<html>
<head>
<meta http-equiv=Content-Type content="text/html;charset=utf-8">
<link rel="stylesheet" type="text/css" href="mystyle.css" rel="external nofollow" target="_blank" />
</head>
<body>
<h1>这是 heading 1</h1>
<p>这是一段普通的段落。请注意，该段落的文本是红色的。在 body 选择器中定义了本页面中的默认文本颜色。</p>
<p class="ex">该段落定义了 class="ex"。该段落中的文本是蓝色的。</p>
</body>
</html>

#mystyle.css
body {color:red}
h1 {color:#00ff00}
p.ex {color:rgb(0,0,255)}

Js

javascript，实现网页的动画效果，但实属于静态资源

范例：javascript

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta http-equiv=Content-Type content="text/html;charset=utf-8">
</head>
<body>
<h2>我的第一段 JavaScript</h2>

<button type="button"
onclick="document.getElementById('demo').innerHTML = Date()">
点击这里来显示日期和时间
</button>

<p id="demo"></p>
</body>
</html>
1.4.3.2 MIME

Multipurpose Internet Mail Extensions 多用途互联网邮件扩展，对应文件 /etc/mime.types

MIME格式：major/minor

参考链接：

https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/HTTP/Basics_of_HTTP/MIME_Types

http://www.w3school.com.cn/media/media_mimeref.asp

范例：

text/plain 
text/html  
text/css 
image/jpeg 
image/png 
video/mp4 
application/javascript
1.4.3.3 URI和URL

URI： Uniform Resource Identifier 统一资源标识，分为URL 和 URN URN：Uniform Resource Naming，统一资源命名 示例： P2P下载使用的磁力链接是URN的一种实现 magnet:?xt=urn:btih:660557A6890EF888666 URL：Uniform Resorce Locator，统一资源定位符，用于描述某服务器某特定资源位置 两者区别：URN如同一个人的名称，而URL代表一个人的住址。换言之，URN定义某事物的身份，而URL提供查找该事物的方法。URN仅用于命名，而不指定地址

URL组成

web教程-http协议入门插图(10)

<scheme>://<user>:<password>@<host>:<port>/<path>;<params>?<query>#<frag>

scheme:方案，访问服务器以获取资源时要使用哪种协议 user:用户，某些方案访问资源时需要的用户名 password:密码，用户对应的密码，中间用：分隔 Host:主机，资源宿主服务器的主机名或IP地址 port:端口,资源宿主服务器正在监听的端口号，很多方案有默认端口号 path:路径,服务器资源的本地名，由一个/将其与前面的URL组件分隔 params:参数，指定输入的参数，参数为名/值对，多个参数，用;分隔 query:查询，传递参数给程序，如数据库，用？分隔,多个查询用&分隔 frag:片段,一小片或一部分资源的名字，此组件在客户端使用，用#分隔

URL示例

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http://www.magedu.com:8080/images/logo.jpg
ftp://mage:password@172.16.0.1/pub/linux.ppt
rtsp://videoserver/video_demo/   #Real Time Streaming Protocol
gcomm://10.0.2.7,10.0.2.17,10.0.2.27,10.0.2.37
http://www.magedu.com/bbs/hello;gender=f/send;type=title
https://list.jd.com/list.html?cat=670,671,672&ev=14_2&sort=sort_totalsales15_desc&trans=1
http://apache.org/index.html#projects-list
1.4.3.4 网站访问量

网站访问量统计的重要指标

  • IP(独立IP)：即Internet Protocol,指独立IP数。一天内来自相同客户机IP 地址只计算一次，记录远程客户机IP地址的计算机访问网站的次数，是衡量网站流量的重要指标
  • PV(访问量)： 即Page View, 页面浏览量或点击量，用户每次刷新即被计算一次，PV反映的是浏览某网站的页面数，PV与来访者的数量成正比，PV并不是页面的来访者数量，而是网站被访问的页面数量
  • UV(独立访客)：即Unique Visitor,访问网站的一台电脑为一个访客。一天内相同的客户端只被计算一次。可以理解成访问某网站的电脑的数量。网站判断来访电脑的身份是通过cookies实现的。如果更换了IP后但不清除cookies，再访问相同网站，该网站的统计中UV数是不变的

网站统计：http://www.alexa.cn/rank/

范例：网站访问统计

甲乙丙三人在同一台通过 ADSL 上网的电脑上（中间没有断网），分别访问 www.magedu.com 网站，并且每人共用一个浏览器，各个浏览了2个页面，那么网站的流量统计是：
IP: 1   PV:6    UV：1
若三人都是ADSL重新拨号后,各浏览了2个页面，则
IP: 3   PV:6    UV：1

网站访问量

QPS：request per second，每秒请求数

PV，QPS和并发连接数换算公式

  • QPS= PV * 页面衍生连接次数/ 统计时间（86400）
  • 并发连接数 =QPS * http平均响应时间

峰值时间：每天80%的访问集中在20%的时间里，这20%时间为峰值时间

峰值时间每秒请求数(QPS)=( 总PV数 *页面衍生连接次数）*80% ) / ( 每天秒数 * 20% )

1.4.4 HTTP工作机制

一次http事务包括：

  • http请求：http request
  • http响应：http response

Web资源：web resource， 一个网页由多个资源（文件）构成，打开一个页面，通常会有多个资源展示出来，但是每个资源都要单独请求。因此，一个“Web 页面”通常并不是单个资源，而是一组资源的集合

资源类型：

  • 静态文件：无需服务端做出额外处理 文件后缀：.html, .txt, .jpg, .js, .css, .mp3, .avi
  • 动态文件：服务端执行程序，返回执行的结果 文件后缀：.php, .jsp ,.asp

HTTP连接请求

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串行和并行连接

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串行,持久连接和管道

web教程-http协议入门插图(14)

提高HTTP连接性能

  • 并行连接：通过多条TCP连接发起并发的HTTP请求
  • 持久连接：keep-alive，重用TCP连接，以消除连接和关闭的时延,以事务个数和时间来决定是否关闭连接
  • 管道化连接：通过共享TCP连接，发起并发的HTTP请求
  • 复用的连接：交替传送请求和响应报文（实验阶段）
1.4.5 HTTP 协议版本

web教程-http协议入门插图(15)

http/0.9：

1991，原型版本，功能简陋，只有一个命令GET。GET /index.html ,服务器只能回应HTML格式字符串，不能回应别的格式

http/1.0

1996年5月,支持cache, MIME, method 每个TCP连接只能发送一个请求，发送数据完毕，连接就关闭，如果还要请求其他资源，就必须再新建一个连接 引入了POST命令和HEAD命令 头信息是 ASCII 码，后面数据可为任何格式。服务器回应时会告诉客户端，数据是什么格式，即Content-Type字段的作用。这些数据类型总称为MIME 多用途互联网邮件扩展，每个值包括一级类型和二级类型，预定义的类型，也可自定义类型, 常见Content-Type值：text/xml image/jpeg audio/mp3

http/1.1

1997年1月，引入了持久连接（persistent connection），即TCP连接默认不关闭，可以被多个请求复用，不用声明Connection: keep-alive。对于同一个域名，大多数浏览器允许同时建立6个持久连接引入了管道机制，即在同一个TCP连接里，客户端可以同时发送多个请求，进一步改进了HTTP协议的效率 新增方法：PUT、PATCH、OPTIONS、DELETE 同一个TCP连接里，所有的数据通信是按次序进行的。服务器只能顺序处理回应，前面的回应慢，会有许多请求排队，造成”队头堵塞”（Head-of-line blocking） 为避免上述问题，两种方法：一是减少请求数，二是同时多开持久连接。

网页优化技巧，如合并脚本和样式表、将图片嵌入CSS代码、域名分片（domain sharding）等 HTTP 协议不带有状态，每次请求都必须附上所有信息。请求的很多字段都是重复的，浪费带宽，影响速度

HTTP1.0和HTTP1.1的区别

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  • 缓存处理，在HTTP1.0中主要使用header里的If-Modified-Since,Expires来做为缓存判断的标准，HTTP1.1则引入了更多的缓存控制策略例如Entity tag，If-Unmodified-Since, If-Match, If-None-Match等更多可供选择的缓存头来控制缓存策略
  • 带宽优化及网络连接的使用，HTTP1.0中，存在一些浪费带宽的现象，例如：客户端只是需要某个对象的一部分，而服务器却将整个对象送过来了，并且不支持断点续传功能，HTTP1.1则在请求头引入了range头域，它允许只请求资源的某个部分，即返回码是206（Partial Content），方便了开发者自由的选择以便于充分利用带宽和连接
  • 错误通知的管理，在HTTP1.1中新增24个状态响应码，如409（Conflict）表示请求的资源与资源当前状态冲突；410（Gone）表示服务器上的某个资源被永久性的删除
  • Host 头处理，在HTTP1.0中认为每台服务器都绑定一个唯一的IP地址，因此，请求消息中的URL并没有传递主机名（hostname）。但随着虚拟主机技术的发展，在一台物理服务器上可以存在多个虚拟主机（Multi-homed Web Servers），并且它们共享一个IP地址。HTTP1.1的请求消息和响应消息都应支持Host头域，且请求消息中如果没有Host头域会报告一个错误（400 Bad Request）
  • 长连接，HTTP 1.1支持长连接（PersistentConnection）和请求的流水线（Pipelining）处理，在一个TCP连接上可以传送多个HTTP请求和响应，减少了建立和关闭连接的消耗和延迟，在HTTP1.1中默认开启Connection： keep-alive，弥补了HTTP1.0每次请求都要创建连接的缺点

HTTP1.0和1.1的问题

  • HTTP1.x在传输数据时，每次都需要重新建立连接，无疑增加了大量的延迟时间，特别是在移动端更为突出
  • HTTP1.x在传输数据时，所有传输的内容都是明文，客户端和服务器端都无法验证对方的身份，无法保证数据的安全性
  • HTTP1.x在使用时，header里携带的内容过大，增加了传输的成本，并且每次请求header基本不怎么变化，尤其在移动端增加用户流量
  • 虽然HTTP1.x支持了keep-alive，来弥补多次创建连接产生的延迟，但是keep-alive使用多了同样会给服务端带来大量的性能压力，并且对于单个文件被不断请求的服务(例如图片存放网站)，keep-alive可能会极大的影响性能，因为它在文件被请求之后还保持了不必要的连接很长时间

HTTPS协议： 为解决安全问题，网景在1994年创建了HTTPS，并应用在网景导航者浏览器中。 最初，HTTPS是与SSL一起使用的；在SSL逐渐演变到TLS时（其实两个是一个东西，只是名字不同而已），最新的HTTPS也由在2000年五月公布的RFC 2818正式确定下来。HTTPS就是安全版的HTTP，目前大型网站基本实现全站HTTPS

HTTPS特点

  • HTTPS协议需要到CA申请证书，一般免费证书很少，需要交费
  • HTTP协议运行在TCP之上，所有传输的内容都是明文，HTTPS运行在SSL/TLS之上，SSL/TLS运行在TCP之上，所有传输的内容都经过加密的
  • HTTP和HTTPS使用的是不同的连接方式，端口不同，前者是80，后者是443
  • HTTPS可以有效的防止运营商劫持，解决了防劫持的一个大问题
  • HTTPS 实现过程降低用户访问速度，但经过合理优化和部署，HTTPS 对速度的影响还是可以接受的

SPDY协议

SPDY：2009年谷歌研发，综合HTTPS和HTTP两者有点于一体的传输协议，主要特点：

  • 降低延迟，针对HTTP高延迟的问题，SPDY优雅的采取了多路复用（multiplexing）。多路复用通过多个请求stream共享一个tcp连接的方式，解决了HOL blocking的问题，降低了延迟同时提高了带宽的利用率
  • 请求优先级（request prioritization）。多路复用带来一个新的问题是，在连接共享的基础之上有可能会导致关键请求被阻塞。SPDY允许给每个request设置优先级，重要的请求就会优先得到响应。比如浏览器加载首页，首页的html内容应该优先展示，之后才是各种静态资源文件，脚本文件等加载，可以保证用户能第一时间看到网页内容
  • header压缩。HTTP1.x的header很多时候都是重复多余的。选择合适的压缩算法可以减小包的大小和数量
  • 基于HTTPS的加密协议传输，大大提高了传输数据的可靠性
  • 服务端推送（server push），采用了SPDY的网页，例如网页有一个sytle.css的请求，在客户端收到sytle.css数据的同时，服务端会将sytle.js的文件推送给客户端，当客户端再次尝试获取sytle.js时就可以直接从缓存中获取到，不用再发请求了

HTTP2协议

http/2.0：2015年，HTTP2.0是SPDY的升级版

  • 头信息和数据体都是二进制，称为头信息帧和数据帧
  • 复用TCP连接，在一个连接里，客户端和浏览器都可以同时发送多个请求或回应，且不用按顺序一一对应，避免了“队头堵塞“,此双向的实时通信称为多工（Multiplexing）
  • 引入头信息压缩机制（header compression）,头信息使用gzip或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，生成一个索引号，不发送同样字段，只发送索引号，提高速度
  • HTTP/2 允许服务器未经请求，主动向客户端发送资源，即服务器推送（server push）

HTTP2.0和SPDY区别：

  • HTTP2.0 支持明文 HTTP 传输，而 SPDY 强制使用 HTTPS
  • HTTP2.0 消息头的压缩算法采用 HPACK，而非 SPDY 采用的 DEFLATE
1.4.6 HTTP 请求访问的完整过程

web教程-http协议入门插图(17)

一次完整的http请求处理过程 1、建立连接：接收或拒绝连接请求 2、接收请求：接收客户端请求报文中对某资源的一次请求的过程

Web访问响应模型（Web I/O）

web教程-http协议入门插图(18)

  • 单进程I/O模型：启动一个进程处理用户请求，而且一次只处理一个，多个请求被串行响应
  • 多进程I/O模型：并行启动多个进程,每个进程响应一个连接请求
  • 复用I/O结构：启动一个进程，同时响应N个连接请求
  • 复用的多进程I/O模型：启动M个进程，每个进程响应N个连接请求，同时接收M*N个请求

3、处理请求：服务器对请求报文进行解析，并获取请求的资源及请求方法等相关信息，根据方法，资源，首部和可选的主体部分对请求进行处理

常用请求Method: GET、POST、HEAD、PUT、DELETE、TRACE、OPTIONS

4、访问资源： 服务器获取请求报文中请求的资源web服务器，即存放了web资源的服务器，负责向请求者提供对方请求的静态资源，或动态运行后生成的资源

5、构建响应报文： 一旦Web服务器识别除了资源，就执行请求方法中描述的动作，并返回响应报文。响应报文中 包含有响应状态码、响应首部，如果生成了响应主体的话，还包括响应主体 1）响应实体：如果事务处理产生了响应主体，就将内容放在响应报文中回送过去。响应报文中通常包括： 描述了响应主体MIME类型的Content-Type首部 描述了响应主体长度的Content-Length 实际报文的主体内容 2）URL重定向：web服务构建的响应并非客户端请求的资源，而是资源另外一个访问路径 3）MIME类型： Web服务器要负责确定响应主体的MIME类型。多种配置服务器的方法可将MIME类型与资源管理起来

  • 魔法分类：Apache web服务器可以扫描每个资源的内容，并将其与一个已知模式表(被称为魔法文件)进行匹配，以决定每个文件的MIME类型。这样做可能比较慢，但很方便，尤其是文件没有标准扩展名时
  • 显式分类：可以对Web服务器进行配置，使其不考虑文件的扩展名或内容，强制特定文件或目录内容拥有某个MIME类型
  • 类型协商： 有些Web服务器经过配置，可以以多种文档格式来存储资源。在这种情况下，可以配置Web服务器，使其可以通过与用户的协商来决定使用哪种格式(及相关的MIME类型)”最好”

6、发送响应报文 Web服务器通过连接发送数据时也会面临与接收数据一样的问题。服务器可能有很多条到各个客户端的连接，有些是空闲的，有些在向服务器发送数据，还有一些在向客户端回送响应数据。服务器要记录连接的状态，还要特别注意对持久连接的处理。对非持久连接而言，服务器应该在发送了整条报文之后，关闭自己这一端的连接。对持久连接来说，连接可能仍保持打开状态，在这种情况下，服务器要正确地计算Content-Length首部，不然客户端就无法知道响应什么时候结束

7、记录日志 最后，当事务结束时，Web服务器会在日志文件中添加一个条目，来描述已执行的事务

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