目录
一、网络编程基础
二、应用层通信协议
三、HTTP协议演变过程
四、请求(Request)和响应(Response)结构
4.1 Request结构
请求方法URI协议/版本
请求头(Request Header)
请求体（Request Body）
简单的配置一个请求（NSURLRequest）
4.2 Response结构
响应状态（status）
响应头（header）
响应内容（content）
总结
一、网络编程基础
开放系统互连参考模型 (Open System Interconnect 简称OSI）是国际标准化组织(ISO)和国际电报电话咨询委员会(CCITT)联合制定的开放系统互连参考模型，为开放式互连信息系统提供了一种功能结构的框架。其目的是为异种计算机互连提供一个共同的基础和标准框架，并为保持相关标准的一致性和兼容性提供共同的参考。它从低到高分别是：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层。
二、应用层通信协议
通常开发中所接触的是应用层中的HTTP(S)协议，关于应用层传输协议如图
三、HTTP协议演变过程
超文本传输协议（HTTP，HyperText Transfer Protocol)是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。
3.1 HTTP/0.9
是1991年发布的最早版本，只有一个GET命令,TCP 连接建立后，客户端向服务器请求网页index.html。协议规定，服务器只能回应HTML格式的字符串，不能回应别的格式。
GET /index.html
<html>
<body>Hello World</body>
</html>
3.2 HTTP/1.0
是1996年5月发布
- 首先，内容大大增加,除了
GET命令，还引入了POST命令和HEAD命令。 - 其次，任何格式的内容都可以发送。这使得互联网不仅可以传输文字，还能传输图像、视频、二进制文件。
- 再次，HTTP请求和回应的格式也变了。除了数据部分，每次通信都必须包括头信息（HTTP header），用来描述一些元数据。
- 其他的新增功能还包括状态码（status code）、多字符集支持、多部分发送（multi-part type）、权限（authorization）、缓存（cache）、内容编码（content encoding）等。
缺点：
HTTP/1.0 版的主要缺点是，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。
TCP连接的新建成本很高，因为需要客户端和服务器三次握手，并且开始时发送速率较慢（slow start）。所以，HTTP 1.0版本的性能比较差。随着网页加载的外部资源越来越多，这个问题就愈发突出了。
GET / HTTP/1.0
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_10_5)
Accept: */*
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>
3.3 HTTP/1.1
1997年1月发布，只比 1.0 版本晚了半年。它进一步完善了 HTTP 协议，一直用到了20年后的今天，直到现在还是最流行的版本。
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1.持久连接
1.1 版的最大变化，就是引入了持久连接（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。
客户端和服务器发现对方一段时间没有活动，就可以主动关闭连接。不过，规范的做法是，客户端在最后一个请求时，发送Connection: close，明确要求服务器关闭TCP连接。 -
2.管道机制
1.1 版还引入了管道机制（pipelining），即在同一个TCP连接里面，客户端可以同时发送多个请求。这样就进一步改进了HTTP协议的效率。
举例来说，客户端需要请求两个资源。以前的做法是，在同一个TCP连接里面，先发送A请求，然后等待服务器做出回应，收到后再发出B请求。管道机制则是允许浏览器同时发出A请求和B请求，但是服务器还是按照顺序，先回应A请求，完成后再回应B请求。 -
3.Content-Length 字段
一个TCP连接现在可以传送多个回应，势必就要有一种机制，区分数据包是属于哪一个回应的。这就是Content-length字段的作用，声明本次回应的数据长度。
Content-Length: 3495
上面代码告诉浏览器，本次回应的长度是3495个字节，后面的字节就属于下一个回应了。在1.0版中，Content-Length字段不是必需的，因为浏览器发现服务器关闭了TCP连接，就表明收到的数据包已经全了。
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4.分块传输编码
使用Content-Length字段的前提条件是，服务器发送回应之前，必须知道回应的数据长度。
对于一些很耗时的动态操作来说，这意味着，服务器要等到所有操作完成，才能发送数据，显然这样的效率不高。更好的处理方法是，产生一块数据，就发送一块，采用"流模式"（stream）取代"缓存模式"（buffer）。
因此，1.1版规定可以不使用Content-Length
字段，而使用"分块传输编码"（chunked transfer encoding）。只要请求或回应的头信息有Transfer-Encoding
字段，就表明回应将由数量未定的数据块组成
Transfer-Encoding: chunked
每个非空的数据块之前，会有一个16进制的数值，表示这个块的长度。最后是一个大小为0的块，就表示本次回应的数据发送完了。下面是一个例子。
HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/plain
Transfer-Encoding: chunked
25
This is the data in the first chunk
1C
and this is the second one
3
con
8
sequence
0
5.其他功能
1.1版还新增了许多动词方法：PUT、PATCH、HEAD、 OPTIONS、DELETE。另外，客户端请求的头信息新增了Host字段，用来指定服务器的域名。6.缺点
虽然1.1版允许复用TCP连接，但是同一个TCP连接里面，所有的数据通信是按次序进行的。服务器只有处理完一个回应，才会进行下一个回应。要是前面的回应特别慢，后面就会有许多请求排队等着。这称为"队头堵塞"（Head-of-line blocking）。
为了避免这个问题，只有两种方法：一是减少请求数，二是同时多开持久连接。这导致了很多的网页优化技巧，比如合并脚本和样式表、将图片嵌入CSS代码、域名分片（domain sharding）等等。如果HTTP协议设计得更好一些，这些额外的工作是可以避免的。
3.3 HTTP/2
2015年，HTTP/2 发布。它不叫 HTTP/2.0，是因为标准委员会不打算再发布子版本了，下一个新版本将是 HTTP/3。
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1 .二进制协议
HTTP/1.1 版的头信息肯定是文本（ASCII编码），数据体可以是文本，也可以是二进制。HTTP/2 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"（frame）：头信息帧和数据帧。
二进制协议的一个好处是，可以定义额外的帧。HTTP/2 定义了近十种帧，为将来的高级应用打好了基础。如果使用文本实现这种功能，解析数据将会变得非常麻烦，二进制解析则方便得多。 -
2.多工
HTTP/2 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，而且不用按照顺序一一对应，这样就避免了"队头堵塞"。
举例来说，在一个TCP连接里面，服务器同时收到了A请求和B请求，于是先回应A请求，结果发现处理过程非常耗时，于是就发送A请求已经处理好的部分， 接着回应B请求，完成后，再发送A请求剩下的部分。
这样双向的、实时的通信，就叫做多工（Multiplexing）。 -
3.数据流
因为 HTTP/2 的数据包是不按顺序发送的，同一个连接里面连续的数据包，可能属于不同的回应。因此，必须要对数据包做标记，指出它属于哪个回应。
HTTP/2 将每个请求或回应的所有数据包，称为一个数据流（stream）。每个数据流都有一个独一无二的编号。数据包发送的时候，都必须标记数据流ID，用来区分它属于哪个数据流。另外还规定，客户端发出的数据流，ID一律为奇数，服务器发出的，ID为偶数。
数据流发送到一半的时候，客户端和服务器都可以发送信号（RST_STREAM帧），取消这个数据流。1.1版取消数据流的唯一方法，就是关闭TCP连接。这就是说，HTTP/2 可以取消某一次请求，同时保证TCP连接还打开着，可以被其他请求使用。
客户端还可以指定数据流的优先级。优先级越高，服务器就会越早回应。 -
4.头信息压缩
HTTP 协议不带有状态，每次请求都必须附上所有信息。所以，请求的很多字段都是重复的，比如Cookie和User Agent，一模一样的内容，每次请求都必须附带，这会浪费很多带宽，也影响速度。
HTTP/2 对这一点做了优化，引入了头信息压缩机制（header compression）。一方面，头信息使用gzip或compress压缩后再发送；另一方面，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，以后就不发送同样字段了，只发送索引号，这样就提高速度了。 -
5.服务器推送
HTTP/2 允许服务器未经请求，主动向客户端发送资源，这叫做服务器推送（server push）。
常见场景是客户端请求一个网页，这个网页里面包含很多静态资源。正常情况下，客户端必须收到网页后，解析HTML源码，发现有静态资源，再发出静态资源请求。其实，服务器可以预期到客户端请求网页后，很可能会再请求静态资源，所以就主动把这些静态资源随着网页一起发给客户端了。
四、HTTP/1.1 请求(Request)和响应(Response)结构
HTTP请求通常分为请求与响应2部分（Request、Response）
4.1 Request结构
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（1）请求方法URI协议/版本
POST /api/login/v1 HTTP/1.1
1.请求方法： POST、GET、HEAD、PUT
2.�请求URI：资源在服务器出去HOST的路径 /api/login/v1
3.协议/版本： HTTP/1.1
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（2）请求头(Request Header)
请求头包含许多有关的客户端环境和请求正文的有用信息。例如，请求头可以声明浏览器所用的语言，请求正文的长度等。例如：
Host: 120.25.150.9:7001
Accept-Encoding: gzip, deflate
Connection: keep-alive
Accept: */*
User-Agent: NMWalletAPP/1.3.1 (iPhone; iOS 10.3; Scale/2.00)
accessToken:
Accept-Language: en;q=1
Content-Type: application/x-www-form-urlencoded
Content-Length: 186
1.Host 主机地址： 120.25.150.9:7001
2.Accept-Encoding： 支持的压缩格式 gzip, deflate
3.Connection 连接状态： keep-alive 因为发送请求之后还要等待响应，所有是保存连接状态，Http请求当收到响应后将断开连接。
4.User-Agent：客户端环境（包括客户端版本 NMWalletAPP/1.3.1，操作系统信息iPhone; iOS 10.3; Scale/2.00）
5.Accept-Language: 客户端语言环境en;q=1英文环境
6.Content-Type：请求体中的数据类型application/json application/xml
7.Content-Length：请求体中的数据大小
8.Accept:客户端接受的数据类型。text/xml text/json
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（3）请求体（Request Body）
对应请求头中的Content-Type，根据应用场景的不同，HTTP请求的请求体有三种不同的形式
1.application/json
// 字典转json数据
NSDictionary *dict = @{@"deviceNo": @"iPhone Simulator",
@"mesgCode": @"1111",
@"moblNo": @"18581848308"};
NSData *jsonDate = [NSJSONSerialization dataWithJSONObject:dict options:0 error:nil];
// 创建request
NSMutableURLRequest *request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:[NSURL URLWithString:urlString]];
// 设置请求头
request.HTTPBody = jsonDate;
2.Query String:application/x-www-form-urlencoded
最常见的 POST 提交数据的方式,AFNetworking中不设置Content-Type，默认为application/x-www-form-urlencoded
// <form>表单字符串
NSString *formString =@"deviceNo=iPhone Simulator&mesgCode=1111&moblNo=18581848308"
// 创建request
NSMutableURLRequest *request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:[NSURL URLWithString:urlString]];
// 设置请求头
request.HTTPBody = formString;
- 文件分割
multipart/form-data;boundary={name}
请求体的请求体被分成为多个部分，文件上传时会被使用，这种格式最先应该是被用于邮件传输中，每个字段/文件都被name（Content-Type中指定）分成单独的段，每段以-- 加 name开头，然后是该段的描述头，描述头之后空一行接内容，请求结束的标制为name后面加--，结构见下图：
multipart/form-data.png
NSDictionary *dict = @{@"deviceNo": @"iPhone Simulator",
@"mesgCode": @"1111",
@"moblNo": @"18581848308"};
// boundary 开始标识
NSString *startMPboundary = [[NSString alloc]initWithFormat:@"--%@", @"boundaryName"];
// boundary 结束标识
NSString *endMPboundary = [[NSString alloc]initWithFormat:@"%@--",startMPboundary];
NSString *end = [[NSString alloc]initWithFormat:@"\r\n%@",endMPboundary];
NSMutableData *fileData = [NSMutableData data];
NSMutableString *bodyString = [[NSMutableString alloc]init];
// 非文件参数
NSArray *keys= [dict allKeys];
for (int i = 0; i < keys.count; i++) {
NSString *key = keys[i];
[bodyString appendFormat:@"%@\r\n", startMPboundary];
[bodyString appendFormat:@"Content-Disposition: form-data; name=\"%@\"\r\n\r\n",key];
[bodyString appendFormat:@"%@\r\n",dict[key]];
}
[bodyString appendFormat:@"%@\r\n",startMPboundary];
[bodyString appendFormat:@"Content-Disposition: form-data; name=\"file\"; filename=\"file\"\r\n"];
[bodyString appendFormat:@"Content-Type: image/png\r\n\r\n"];
[fileData appendData:[bodyString dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]];
[fileData appendData:imageData];
[fileData appendData:[end dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]];
NSString *content = [[NSString alloc]initWithFormat:@"multipart/form-data; boundary=%@", @"boundaryName"];
[request setValue:content forHTTPHeaderField:@"Content-Type"];
[request setValue:[NSString stringWithFormat:@"%lu", (unsigned long)[fileData length]] forHTTPHeaderField:@"Content-Length"];
request.HTTPBody = fileData;
区分是否被当成文件的关键是Content-Disposition是否包含filename，因为文件有不同的类型，所以还要使用Content-Type指示文件的类型，如果不知道是什么类型取值可以为application/octet-stream表示该文件是个二进制文件，如果不是文件则Content-Type可以省略。
-
（4）简单的配置一个请求（NSURLRequest）
NSDictionary *dict = @{@"operation": @"idtext",
@"requestno": [NSUUID UUID].UUIDString,
@"filenamelist": @[@{@"file" : base64String}]};
NSData *jsonDate = [NSJSONSerialization dataWithJSONObject:dict options:0 error:nil];
// request 配置
NSMutableURLRequest *request = [NSMutableURLRequest requestWithURL:[NSURL URLWithString:urlString]];
request.timeoutInterval = 10;
request.HTTPMethod = @"POST";
request.HTTPBody = jsonDate;
request.cachePolicy = (NSURLRequestCachePolicy)..// 缓存策略
request.allowsCellularAccess = (默认YES)是否使用移动蜂窝数据
[request setValue:@"xx" forHTTPHeaderField:@"xx"]; // (设置/修改)请求头内容
[request addValue:@"xx" forHTTPHeaderField:@"xx"];// 添加请求头内容
// 发起请求
NSURLSession *session = [NSURLSession sharedSession];
_task = [session dataTaskWithRequest:request
completionHandler:^(NSData *data,
NSURLResponse *response,
NSError *error){
}
4.2 Response结构
发起请求后接受到的 NSURLResponse *response 就是响应的相关信息
NSURLSession *session = [NSURLSession sharedSession];
[session dataTaskWithRequest:request
completionHandler:^(NSData *data,
NSURLResponse *response,
NSError *error){
}
-
（1）响应状态（status）
包含协议与协议的版本(HTTP / 1.1)及响应状态(200 OK)
常见状态代码、状态描述的说明如下。
200 OK：客户端请求成功。
400 Bad Request：客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解。
401 Unauthorized：请求未经授权，这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用。
403 Forbidden：服务器收到请求，但是拒绝提供服务。
404 Not Found：请求资源不存在，举个例子：输入了错误的URL。
500 Internal Server Error：服务器发生不可预期的错误。
503 Server Unavailable：服务器当前不能处理客户端的请求，一段时间后可能恢复正常。
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（2）响应头（header）
Date: Thu, 24 Aug 2017 03:36:24 GMT
Server: suggestion.baidu.zbb.df
Content-Type: text/javascript; charset=UTF-8
Cache-Control: private
Connection: Keep-Alive
Content-Length: 7
1.Date: 响应的时间 Thu, 24 Aug 2017 03:36:24 GMT
2.Server:web服务器软件名称
3.Content-Type: 返回内容的MIME类型
4.Cache-Control: 告诉所有的缓存机制是否可以缓存及哪种类型
5.Content-Length:响应体的长度
-
（3）响应内容（content）
响应的具体内容
{
"status": 200,
"success": true,
"message": "操作成功",
"in": {},
"out": {
"noticeInfo": [],
"custHomeInfo": {
"isGetPosition": "10001002",
"iscanauth": "10001001",
"curCashLimit": "1000",
"messageCount": "0",
"tradePwdState": "10001001",
"activeState": "70000003",
"contactusUrl": "",
"totalcashlimit": "1000",
"isApprReturn": "10001002"
}
},
"duration": "接口调用总计63毫秒"
}
总结
大体来讲，一个网络请求要做的就是配置网络请求（URLRequest），发起网络请求(POST GET)，收到数据（URLResponse）,还有一些未提及到的Cookie、session、Token信息储存。因为在服务端，跟踪一个用户的行为是通过Session id来判断当前是哪个用户，那么我们就需要在登录响应成功时，记录响应数据中的Cookie或session然后在下一次发起请求时将Cookie或session设置在请求头，这种通过会话（session）来访问数据的方式多存在于浏览器端。Token令牌这种方式多使用在App端,Token与session的区别在于Token始终存储在数据库中，适合长期保存，session id有一定的有效期，不适合用作长期存储。
下一篇文章是关于AFN与前面写（URLRequest）简单发起一个网络请求的区别，也就是AFN到底为我们做了些什么。
