HTTP：Hyper Text Transfer Protocol（超文本传输协议），是用于服务器向浏览器传输超文本的协议，其建立在TCP/IP之上，由于其简单、快速的特点，得到广泛应用。小采风同学，自作主张选取部分方面，粗略的聊一聊我们不能不知道的常识。

一、HTTP的工作原理

    HTTP协议定义web客户端（通常为浏览器，以下统称为浏览器）向服务器发送请求报文，服务器读取请求报文内容，定位URL中相应资源，以响应报文的方式传送给浏览器，浏览器解析响应报文中的实体数据，呈现出静态和动态页面。其工作原理如下所示：

1）浏览器建立连接

浏览器根据DNS返回的域名的IP地址和服务器端口号（默认为80），建立基于TCP的套接字连接，具体参考TCP之连接的建立与终止

2）发送HTTP请求

以请求报文的形式，包括请求行、请求头部、空行和实体数据部分

3）服务器解析请求并发送HTTP响应

服务器解析请求报文，定位请求资源位置，以响应报文的方式返回，包括响应行、响应头部、空行和实体数据，具体分析见下文

4）浏览器解析实体数据

将静态页面和动态页面显示在浏览器窗口

    在HTTP/1.0版本中，其连接建立一次，断开一次。为解决此问题，HTTP/1.1中提出持久化连接方式，只要任意一端没有提出断开连接，则保持TCP连接状态。在持久连接基础上，管线化发送成为可能。管线化方式，无需等待上次请求响应，直接发送下一次请求，如图一所示：

图1 ： 管线化方式发送

    双方在传送数据时，在不同的业务场景下，可选择不同方式来提高效率。常见的有压缩传输、分割传输的分块传输、多部分对象结合传输和部分内容的范围请求传输。

    需要注意的是，HTTP只被用来发布客户端和服务端的应用层命令。当进行数据传输时，除了在数据流的开始和结束部分，是看不到应用层的控制信息的，如图2所示：

图2 ： wireshark抓包分析HTTP

二、HTTP报文结构分析

HTTP报文分为请求报文和响应报文，其组成包括请求首部（响应首部）、空白行和实体数据组成。空白行，即使没有数据也不能省略。而请求首部由请求行（响应首部由响应行）、请求头部（响应头部）、通用首部、实体首部和其他项组成，如图3所示：

图3 ： 报文结构

上图中请求行和状态行，是需要特别注意的。而首部的类型和种类之多，需要参考《HTTP权威指南》查阅学习。

1）请求行：方法名、路径名和版本号组成

HTTP/1.1中有八种方法，下面一一介绍方法的使用情况：

GET：用来请求访问已被标示的资源，资源是文本，直接返回；资源是程序，返回执行的结果

POST ： 用来传输实体主体，与GET类似，但是主要目的并不是为获取响应的主体内容

PUT ： 用来传输文件，因自身不具备验证机制，存在安全问题，通常不使用

DELETE ： 用来删除文件，与PUT方法相反，同样因自身不具备验证机制，通常不使用

HEADER： 与GET方法相同，只是不返回报文实体数据，主要用于确认URL的有效性及资源的 日期时间等

OPTIONS： 用来查询针对请求URI指定的资源支持的方法

TRACE： 用来确认连接过程中发生的一系列操作，因容易产生跨站追踪攻击，通常不使用

CONNECT：基于SSL和TLS实现通信内容加密传输，主要在HTTPS中使用，下文介绍

而上面的八种方法中，通常是GET和POST方法，介绍一下二者的不同，如图4和图5所示：

图4 ： GET方法

图5 ： POST方法

a）GET参数包含在URL中，以？与路径区分，多个参数用&连接；POST参数包含在请求报文的实体数据中

b）URL的数据有长度限制，所以GET方式有限制；通常POST方式没有长度限制

c）GET的数据在URL中，使用明文传送，容易被获取；POST数据也是基于明文传送，安全性比GET好一些

2）响应行：版本号、状态码

状态码由表示状态的数字和原因短语组成，状态码分类如下图6：

图6 ：  状态码分类

状态码种类繁多，有60多种，具体参考状态码查询，常见的有12种，介绍如下：

200 OK ： 表示浏览器发来的请求在服务器端被正常处理了

204 No Content ： 表示浏览器发来的请求被服务器正常处理了，但是返回的响应报文中不包含实体数据，及浏览器的页面不更新

206 Partial Content ： 服务器仅返回指定范文中的数据，即上文中的部分内容范围传输方式

301 Moved Peramanently ： 永久性重定向，即该请求资源被重新分配了URI

302 Found ： 暂时性重定向，即该请求的资源被被分配新的URI，希望本次使用新的URI

304 Not Found ： 浏览器发送带有附带条件的请求，但因发生条件不满足的情况，服务器端不返回

400 Bad Request ： 表示请求报文中存在语法错误

401 Unauthorized ： 第一次请求，表示需要通过HTTP认证；若经过第一次请求，仍然出现表示认证失败

403 Forbidden ： 表示请求的资源被服务器拒绝了

404 Not Found ： 表示服务器无法找到相应的资源，也可以表示服务端拒绝请求且不想说明原因

500 Internal Server Error ： 表示服务器在执行请求时发生错误

503 Service Unavailable ： 表示服务器暂时处于超负载或正在进行停机维护

事务具有两面性，HTTP的简单也带来了相应的问题，其是一种无状态的不安全的协议，针对这两种劣势，小采风和大家一起继续往下看：

三、Cookie与Session

HTTP是一种无状态协议，不能管理之前的请求和响应间的状态。为解决此问题，引入Cookie机制，通过在请求和响应报文中增加Cookie信息来管理状态，cookie字段就是上文报文结构中的其他项里，如下图7所示：

图7 ： Cookie机制工作原理

Session是服务器为浏览器请求建立的程序。服务器根据请求报文中sid来标示该访问的Session，如果没有，则重新生成，并在响应报文中重新添加sid，cookie与session的区别如下：

a）cookie在浏览器端，session在服务器端

b）cookie不安全，容易被利用进行cookie欺骗

c）session可以设置超时时间，一旦超时，重新建立

关于其具体的工作机制，参考cookie和session的区别详解 

四、HTTPS（通常在浏览器端看到有加锁符号）

HTTP存在的不足有：

a）浏览器和服务器互相不认证，可能遭遇伪装

b）通信的传输数据使用明文传输，容易被截获修改

c）数据的完整性无法保证，中途被人篡改也不知道

    HTTPS是如何弥补HTTP在安全方面的不足呢？HTTPS不是应用层新的协议，而是通过SSL和TSL代替HTTP的通信协议接口。通常，HTTP直接与TCP进行通信，而HTTPS中，HTTP先与SSL进行通信，后与TCP进行通信。SSL是目前应用最广泛的网络安全技术。

    在介绍SSL解决HTTP安全性问题之前，我们先来了解一下加密方法。

    通常，加密算法是大家都知道的，但是加密和解密的密钥是不知道的。一旦加密和解密密钥泄露，存在安全性问题。共享密钥加密方式，也称为对称密钥加密方式，浏览器和服务器加密和解密使用相同的密钥。可是，密钥该如何传输呢？传输中间被攻击，则安全性没有保证。

    人类似乎天生就是来解决问题的。公开密钥加密方式，也称为非对称加密方式。服务器，拥有一对存在一定关系的公开密钥和私有密钥。服务器将公开密钥传送给浏览器，浏览器使用收到的公开密钥进行加密，即使中间收到攻击，也因为没有解密密钥，即私有密钥，无法解密。服务器收到加密数据后，使用私有密钥成功解密。

    公开密钥加密方式，处理速度相比于共享密钥加密方式比较慢。

    HTTPS中，SSL充分结合两者优势，利用公开密钥加密方式传输后面使用的共享密钥加密解密的密钥，然后浏览器和服务器使用共享密钥进行加密解密处理，如图8所示：

图8 ： HTTPS中的混合密钥加密方式

        HTTPS相比于HTTP，处理速度要慢2到200倍。主要速度影响在，

a）通信处理：HTTP与TCP之间加上SSL之后，通信量会增加很多

b）加密解密：消耗服务器和浏览器端硬件资源，造成较大负载

    所以，并不是所有的均使用HTTPS，敏感信息使用HTTPS，非敏感信息使用HTTP。

近日来，小采风沉迷在协议的迷乱中不能自拔，未来，会近一步推出协议类系列文章，欢迎各位看官关注哦！