HTTP 協議：從原理到應用的深度剖析

一、什么是HTTP協議？

????????HTTP協議，全稱 Hyper Text Transfer Protocol（超?本傳輸協議）的縮寫，是?于服務器與客戶端瀏覽器之間傳輸超?本數據（?字、圖?、視頻、?頻）的應?層協議。它規定了客戶端如何向服務器發送請求，以及服務器如何對請求做出響應，定義了請求和響應的格式與規則，是互聯網通信的基石。

協議特點：靈活可擴展、基于TCP/IP的可靠傳輸、應用層協議、請求-應答模式、無狀態。

二、HTTP協議通信過程

HTTP是一個應用層協議，默認端口為80，在傳輸層使用TCP協議進行數據的傳輸。

通信過程如下：

1.當用戶發起一個新的請求；
2.瀏覽器發起對服務器的TCP連接請求；
3.服務器與瀏覽器之間會按照TCP協議的三次握手，建立之間的TCP連接；
4.瀏覽器按照http協議格式，創建請求數據包（http請求報文）；
5.將請求數據包（http請求報文）發送至服務器；
6.服務器按照http協議格式，解析請求報文；
7.執行請求處理，調用相關業務邏輯方法，產生響應數據；
8.服務器按照http協議格式，將響應數據封裝至響應數據包（http響應報文）；
9.服務器將響應數據包，發送至瀏覽器；
10.瀏覽器按照http協議格式，對響應數據包進行解析；
11.瀏覽器將響應數據包中的響應內容，顯示至瀏覽器頁面，呈現給用戶；? ??

三、HTTP報文

1.請求報文

????????瀏覽器通過URL發起?個請求時，會發送?個 http 請求報?給?標服務器，服務器根據請求報?中攜帶的請求數據進?處理。

???????? 請求報文結構：
·第一行是包含：請求方式、URL、協議版本
·接下來的多?都是http請求?部內容，其中包含若?個http?部字段
·?個空??來分隔?部和內容主體Body
·最后是請求的內容主體

2.響應報文

????????當服務器處理完請求后，會將響應數據放入http響應報文中返回給瀏覽器。

? ? ? ? 響應報文結構：
·第一行包含：協議版本、狀態碼以及描述。
·接下來的若干行是首部內容
·一個空行分隔首部和內容主體
·最后是響應的內容主體

四、HTTP請求方式

1.GET：獲取資源

????????GET方法用于使用給定的URL從給定服務器中檢索信息，完成從指定資源中請求數據。使用GET方法的請求應該只是檢索數據，并且不會對數據產生其他影響。

2.POST：提交數據增加資源

????????POST方法用于將數據發送到服務器以創建或增加資源。使用post方法，如果兩個請求相同，后一個請求不會覆蓋第一個請求，所以post用于增加資源。

3.HEAD：獲取響應報頭

????????HEAD和GET方法類似，但是不返回響應報文內容主體部分，僅傳輸響應報頭部分。主要用于確認URL的有效性以及資源更新的日期時間等。

4.PUT：修改資源

????????PUT方法用來修改資源，要求在請求報文的主體中包含數據內容，然后保存到請求URL指定位置。使用put方法，如果兩個請求相同，后一個請求會覆蓋第一個請求，所以put用于修改資源。

5.DELETE:刪除資源

????????DELETE方法用來刪除指定的資源。

6.OPTIONS：查詢支持的方法

????????查詢指定的URL能夠支持的方法。會返回Allow：GET，POST，HEAD，OPTIONS等請求方式內容。

GET和POST的區別:

? ? ? ? 1.GET用于獲取數據，POST用于提交數據；

? ? ? ? 2.GET和POST的請求報文格式不同;

? ? ? ? 3.GET使用請求報文中的首部字段URL傳遞請求參數，POST使用Request Boby提交數據；

? ? ? ? 4.GET是冪等且可緩存，POST非冪等且不可緩存；

????????????????「冪等」：意思是多次執行相同的操作，結果都是「相同」的。

五、HTTP首部字段?

字段名	說明	示例
Host	服務器域名	`Host: www.example.com`
Content-Type	內容類型	`Content-Type: text/html; charset=utf-8`
Content-Length	內容長度	`Content-Length: 1024`
Connection	連接控制	`Connection: keep-alive`
Accept	可接受的響應類型	`Accept: application/json`
User-Agent	客戶端信息	`User-Agent: Mozilla/5.0...`

六、HTTP狀態碼

服務器返回的響應報文中第一行為狀態行，包含了狀態碼以及原因短語，用來告知客戶端請求后的響應結果。?

1XX信息

????????1XX類狀態碼屬于提示信息，是協議處理中的?種中間狀態，實際?作中使?場景?較少。

2XX成功

????????2XX類狀態碼表示服務器成功處理了客戶端的請求。

????????·200 OK：最常?的成功狀態碼，表示?切正常。

????????·204 No Content：常?的成功狀態碼，與200OK基本相同，但響應報?沒有body數據。

????????·206 Partial Content：是應?于HTTP分塊下載或斷點續傳，表示響應返回的body數據并不是資源的全部，?是其中的?部分，也是服務器處理成功的狀態。

3XX重定向

????????3XX類狀態碼表示客戶端請求的資源發送了變動，需要客戶端?新的URL重新發送請求獲取資源，也就是重定向。

????????·301 Moved Permanently：表示永久重定向，說明請求的資源已經不存在了，需改?新的URL再次訪問。

????????·302 Found：表示臨時重定向，說明請求的資源還在，但暫時需要?另?個URL來訪問。

4XX客戶端錯誤

????????4XX類狀態碼表示客戶端發送的報?有誤，服務器?法處理。

????????·400 Bad Request：表示客戶端請求的報?有錯誤。

????????·403 Forbidden：表示服務器禁?訪問資源。

????????·404 Not Found：表示請求的資源在服務器上不存在或未找到，所以?法提供給客戶端。

????????·405 Not Allowed：表示服務器不?持客戶端采?的請求?式。

5XX服務器錯誤

????????5XX類狀態碼表示客戶端請求報?正確，但是服務器處理時內部發?了錯誤，屬于服務器端的錯誤碼。

????????·500 Internal Server Error：服務器發?了內部錯誤。

????????·501 Not Implemented：表示客戶端請求的功能還不?持，類似“即將開業，敬請期待”的意思。

????????·502 Bad Gateway：通常是服務器作為?關或代理時返回的錯誤碼，表示服務器?身?作正常，訪問后端服務器發?了錯誤。

????????·503 Service Unavailable：表示服務器當前很忙（過載），暫時?法響應服務器，類似“?絡服務正忙，請稍后重試”的意思。

七、連接管理

1.長連接和短鏈接

????????短連接，每次使?HTTP協議進?通信，都需要重新按照三次握?的?式，建??個獨?的TCP連接，響應完畢后，通過四次揮?斷開連接。

????????連接，只需要建??次TCP連接就能進?多次HTTP通信，這種?減少了TCP連接的重復建?和斷開所造成的額外開銷，減輕了服務器端的負載。

? ? ? ??? ? ? ??

????????·在HTTP/1.0默認是短連接，，如果需要使??連接，則使?Connection：Keep-Alive

????????·從HTTP/1.1默認是?連接，如果要斷開連接，需要由客戶端或者服務器端提出斷開，使用Connection:close；

????????

2.管線化鏈接

????????將多個HTTP請求（request）整批提交的技術，在傳送過程中不需先等待服務端的回應。管線化機制須通過?連接（persistent connection）完成，僅HTTP/1.1?持此技術（HTTP/1.0不?持）。

八、HTTPS加密

1.HTTP協議存在的問題

????????HTTP由于使?明?傳輸，不安全。所以可能會出現內容被竊聽（?如被抓包）；不驗證通信?的身份，通信?的身份有可能遭遇偽裝（?如釣??站）；?法證明報?的完整性，報?有可能遭篡改（?如強制在線?告植?）

2.什么是HTTPS協議？

????????HTTPS并不是?個新的協議，它使?了隧道進?通信，讓 HTTP 先和 SSL（Secure Sockets Layer）通信，再由 SSL 和 TCP 通信。通過使?SSL，HTTPS具有了加密(防竊聽)、認證（防偽裝）和完整性保護（防篡改）。

3.加密方式有哪些？

1.消息摘要加密，例如：MD5、SHA

2.對稱式加密：加密和解密使用同一把密鑰

? ? ? ? 優點：加密速度快

????????缺點：?法安全的將密鑰傳輸給發送?

3.非對稱式加密：兩把密鑰，公鑰加密，私鑰解密

? ? ? ? 優點：可以更安全地將信息傳輸給通信發送?

? ? ? ? 缺點：運?速度慢

4.HTTPS的工作原理

1.?戶通過瀏覽器請求https?站，服務器收到請求，選擇瀏覽器?持的加密和hash算法，返回數

字證書給瀏覽器，包含頒發機構、?址、公鑰、證書有效期等信息；

2.瀏覽器對證書的內容進?校驗，如果有問題，則會有?個提示警告。否則，就?成隨機秘鑰X，同時使 ?證書中的公鑰進?加密，并且發送給服務器；

3.服務器收到之后，使?私鑰解密，得到隨機秘鑰X，然后使?隨機秘鑰x對??內容進?加密，返回給瀏覽器；

4.瀏覽器則使?隨機秘鑰X和之前約定的加密算法進?解密，得到最終的??內容。

?????九、總結

????????HTTP作為Web通信的基石，其報文結構、請求方法、狀態碼與連接管理等核心機制，不僅是開發者必須掌握的基礎知識，更是構建高效、可靠網絡應用的關鍵。隨著網絡安全威脅日益增多，HTTPS通過引入加密傳輸與身份驗證機制，有效彌補了HTTP在安全性方面的先天不足，已成為現代Web應用中不可或缺的標準配置。深入理解HTTP與HTTPS的工作原理，不僅有助于提升系統性能與用戶體驗，更是構建安全、可信網絡環境的必經之路。希望本文能為你的學習與實踐帶來切實幫助。