万维网

本节的重点在于了解HTTP协议的特点，报文组成部分以及一些首部选项，可能在选择题中考察。

WWW

WWW，也称为万维网（World Wide Web），是一个信息系统，在这个系统中，文档和其他资源通过统一资源标识符（Uniform Resource Identifiers，或 URI，通常为 URL）进行标识和互相链接。用户可以使用网络浏览器访问万维网上的资源。

组成结构

  1. URL (统一资源定位符)：每个网页或资源都有一个唯一的地址，称为 URL，它定义了资源的位置和如何访问它。
  2. HTTP/HTTPS (超文本传输协议/安全超文本传输协议)：这是用于从服务器传输网页到浏览器的协议。
  3. HTML (超文本标记语言)：大多数网页使用 HTML 编写，它是用于描述和呈现超文本的标准标记语言。

HTTP协议

HTTP（超文本传输协议）是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。它是一个属于应用层的协议，常基于 TCP/IP 协议通信。HTTP 用于客户端和服务器之间的数据传输，特别是在万维网（WWW）中，用于传输网页（HTML 文件）以及与其关联的资源（如图片、音频、视频等）。

无状态

HTTP 本身不保持用户的状态信息，每个请求都是独立的，服务器无法识别是不是同一个用户发送的多个请求。这一点在现实中通常通过 Cookie 和 Session 技术来弥补。

组成部分

  1. 请求和响应：HTTP 通信通常包括客户端向服务器发送请求，然后服务器返回响应的过程。
  2. 方法：HTTP 定义了一组请求方法，用于表示对资源的不同操作：
    • GET：请求指定资源。
    • POST：提交数据以供处理。
    • PUT：更新指定资源。
    • DELETE：删除指定资源。
    • HEAD：与 GET 相似，但只请求资源的头部信息。
    • OPTIONS：获取可以应用于目标资源的通信选项。
    • PATCH：对资源进行部分修改。
    • 其他方法还包括 CONNECT, TRACE 等。
  3. 状态码：响应返回一个状态码，用于表示请求的结果，例如：
    • 200 OK：请求成功。
    • 404 Not Found：资源未找到。
    • 500 Internal Server Error：服务器内部错误。
    • 以及其他众多状态码，用于表示不同的响应状态。
  4. 头部字段：HTTP 请求和响应都包含头部信息，提供有关请求或响应的元数据，例如 Content-Type（内容类型）或 User-Agent（用户代理）。
    • 消息体：请求或响应的主体部分，通常包含要传输的数据。例如，POST 请求的数据或服务器返回的网页内容。

关键字段

以下首部字段可能在考试中被考察，需要了解一下：

长连接和短连接

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短连接
长连接

长连接和短连接含义

HTTP 根据首部的 keepalive 选项是否被设置被分为长连接和短连接。

  • 长连接（持久连接，persistant connection）通过设置 keepalive 选项，可以在一个 TCP 连接中发送多个 HTTP 请求。
  • 短连接（非持久连接，multiple connection）没有设置 keepalive 选项，那么每一次发送 HTTP 请求都必须单独建立一个 TCP 连接。

HTTP不同版本中的keepalive

  • 在 HTTP/1.0 中，持久连接不是默认行为。要在 HTTP/1.0 中启用它，必须在请求头部添加 Connection: keep-alive 。
  • 在 HTTP/1.1 中及之后，持久连接是默认行为。如果想关闭它，必须在请求或响应头部添加 Connection: close 。

流水线和非流水线

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非流水线
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流水线

HTTP 流水线和非流水线含义

  • 流水线（HTTP Pipelining）：HTTP 客户端在未等待前一个请求的响应的情况下，连续发送多个 HTTP 请求。
  • 非流水线（Non-pipelined）：HTTP 客户端必须接收到上一个请求的响应，才能发送下一个请求。

HTTP 不同版本中的流水线支持

  • 在 HTTP/1.0 中，流水线 的功能并不支持。
  • 在 HTTP/1.1 中，引入了 HTTP 流水线 的支持，但由于使用中队头阻塞的问题，应用并不广泛。
  • 在 HTTP/2 中，进一步改进了请求处理机制，允许多个请求和响应在同一个连接中并行进行，解决了队头阻塞的问题。

HTTP 协议是无状态的，这意味着每个请求都是独立的，服务器默认情况下无法知道两个请求是否来自同一客户端或用户。Cookie 的引入使得服务器能够跨多个请求“识别”和“记住”用户。

HTTP 服务器通过 Set-Cookie 首部字段来设置每一个客户端的 Cookie 值，相应的 HTTP 响应的部分内容如下所示：

HTTP/1.1 200 OK
Set-Cookie: sessionId=abc123; Expires=Wed, 21 Oct 2025 07:28:00 GMT; Path=/; Secure; HttpOnly

当浏览器接收到带有 Set-Cookie 字段的 HTTP 响应时，就会在存储该 Cookie 字段，并在下次向对应的服务器发送 HTTP 请求时自动将 Cookie 字段添加在 HTTP 首部，之后的 HTTP 请求的部分内容如下所示：

GET /dashboard HTTP/1.1
Cookie: sessionId=abc123

当 HTTP 服务器接收到带有 Cookie 的请求时，它就可以区分这个请求是来自于那个客户端的了。