【计算机网络】HTTP详解

news2025/1/21 22:04:42

系列综述：
💞目的：本系列是个人整理为了秋招工作面试的，整理期间苛求每个知识点，平衡理解简易度与深入程度。
🥰来源：材料主要源于小林Codeing进行的，每个知识点的修正和深入主要参考各平台大佬的文章，其中也可能含有少量的个人实验自证。
🤭结语：如果有帮到你的地方，就点个赞和关注一下呗，谢谢🎈🎄🌷！！！
🧐【C++】秋招&实习面经汇总篇

文章目录

- HTTP
- - 基本概念
- 参考博客

😊点此到文末惊喜↩︎

HTTP

基本概念

定义：HTTP协议是一个超文本传输协议，处于TCP/IP协议体系的应用层
万维网WWW
- 定义：因特网中的Web服务资源空间，因特网还包含其他服务，如电子邮件服务，FTP等等
- 组成
  - 统一资源定位符URL：标记万维网的各种资源，形式为协议 :// 主机 : 端口 / 路径
  - 超文本传输协议HTTP：使用TCP连接进行可靠传输的应用层协议
  - 超文本标记语言HTML：Web页面的数据和格式的描述语言
HTTP协议
- HTTP1.0
  - 无状态：服务器不保存任何客户端信息。无法进行动态交互，可以通过cookie/session进行身份认证和状态保存
  - 非持久连接：每次连接客户端发出请求，服务器收到响应后便立即关闭连接。无法复用连接，每次TCP连接释放开销大。
  - 有序连接（队头阻塞）：下一个请求必须在前一个请求响应到达之前才能发送，若有请求一直未响应，则后面请求会被阻塞。
- HTTP1.1
  - 持久连接：一次TCP连接，能进行多次请求-响应
  - 管道化：客户端能并发的发送多个请求，服务端按序串行发送响应。解决了发送端的队头阻塞，但是服务端可能导致队头阻塞。
  - 断点续传：HTTP消息头使用分块传输编码，将实体主体分块传输
- HTTP2.0：在HTTP和SSL协议间增加SPDY，以增强HTTP协议功能
  - 多路复用：多个乱序发送的请求-响应报文共享一次TCP连接，根据不同帧首部的 stream id 标识符重新连接将不同的数据流进行组装，还可以设置数据流的优先级
  - 二进制分帧：将请求信息转换并封装到headers frame中，将报文体封装到data frame中。HTTP到SPDY的转换中，进行了首部压缩并增加了控制信息
  - 服务器推送：服务器主动推送给客户端静态资源，客户端进行缓存
  - 首部压缩：通过静态字典、动态字典和哈夫曼编码进行
    - 静态字典：存储常见头部键值对，传输时头部简写成对应静态字典中的index
    - 动态字典：通过连接上下文进行更新，需要为每个 HTTP/2 连接维护不同的字典
    - 哈夫曼编码：根据使用频率进行非等长编码
  - TCP带来的瓶颈：在出现丢包的额情况下，整个TCP都要开始等待重传，导致后面的所有数据都被阻塞
- HTTP3.0
  - 使用基于UDP的QUIC协议：一个连接上的多个stream之间没有依赖，即使丢包，只需要重发丢失的包即可，不需要重传整个连接。
  - 更好的移动端表现：TCP是基于IP识别连接，而QUIC是通过ID识别链接。无论网络环境如何变化，只要ID不变，就能迅速重新连上
  - 加密认证的根文：所有报文头部都是经过认证的，报文Body都是经过加密的。
  - 向前纠错机制：每个数据包除了它本身的内容之外还包括了其他数据包的数据，因此少量的丢包可以通过其他包的冗余数据直接组装而无需重传。
  - 连接迁移：不再用tcp四元组确定一个连接，而是用一个64位随机数来确定这个连接
鼠标点击URL发生的事件及每层传输用到的协议
- 浏览器分析链接指向的URL
- 浏览器向DNS请求解析该域名的IP地址
- 域名系统DNS解析出该域名服务器的IP
- 浏览器与该服务器建立TCP链接（默认端口为80）
- 浏览器发出HTTP的GET请求
- 服务器响应HTTP把文件index.htm发送给浏览器
- TCP链接释放
- 浏览器解析HTML文件并进行布局渲染
  - 应用层：HTTP：超文本传输协议，DNS:域名解析服务
  - 传输层：TCP：为HTTP提供可靠的数据传输，UDP：DNS使用UDP进行传输
  - 网络层：IP：IP数据报的传输和路由选择，ICMP：提供网络传输的差错检测，ARP：将本机的默认网关IP地址映射成MAC地址
    数据链路层：PPP协议
HTTP 常见的状态码有哪些？
- 1xx提示码：属于提示信息，表示协议处理的一种中间状态
- 2xx成功码：成功，表示服务器成功处理了客户端的请求报文
  - 200OK：最常见的成功状态码，表示服务器正常返回的响应头含有body数据
  - 204 No Content：常见的成功状态码，但是表示响应头中无body数据
  - 206 Partial Content：应用于分块下载或者断点续传，表示响应中的body数据只是所有数据的一部分
- 3xx重定向码：表示客户端请求的资源地址发生变动，需要客户端用新的 URL 重新发送请求获取资源，也就是重定向。
  - 301 Moved Permanently：表示永久重定向，说明请求的资源已经不存在了，需改用新的 URL 再次访问。
  - 302 Found：表示临时重定向，说明请求的资源还在，但暂时需要用另一个 URL 来访问。
  - 304 Not Modified：不具有跳转的含义，表示资源未修改，重定向已存在的缓冲文件
- 4xx错误码 ：表示客户端发送的报文有误，服务器无法处理
  - 400 Bad Request：表示客户端请求的报文有错误，但只是个笼统的错误。
  - 403 Forbidden：表示服务器禁止访问资源，并不是客户端的请求出错。
  - 404 Not Found：表示请求的资源在服务器上不存在或未找到，所以无法提供给客户端。
- 5xx服务端错误 :表示客户端请求报文正确，但是服务器处理时内部发生了错误
  - 500 Internal Server Error：笼统的通用错误码
  - 501 Not Implemented：表示客户端请求的功能目前不支持
  - 502 Bad Gateway：通常是服务器作为网关或代理时返回的错误码，表示服务器自身工作正常，访问后端服务器发生了错误。
  - 503 Service Unavailable：表示服务器当前很忙，请稍后重试
HTTP协议的常见字段
- Host字段：客户端请求报文中用来指定服务器域名
- Content-Length字段：服务器响应报文中，表示本次回应的数据长度
- Connection字段：常用于客户端要求服务器使用「HTTP 长连接」机制，长连接通过握手建立连接后可以多次请求-响应，直到通过四次挥手断开连接
- Content-Type 字段：用于服务器响应报文，告诉客户端本次数据编码格式
- Content-Encoding 字段：指明数据的压缩格式
HTTP通过TCP协议进行传输的“粘包”问题的解决
- 设置指定字符作为 HTTP header 的边界
- 通过 Content-Length 字段标识报文长度
GET和POST的区别
- 请求目的不同：GET是从服务器获取数据，而POST是向服务器提交数据。
- 请求方式不同：GET请求将数据附加在URL的末尾作为查询参数发送（安全性低），而POST请求将数据包含在请求的正文中。
- 长度限制：GET请求参数长度通常有限制，而POST请求则没有这个限制。
- 能否缓存：GET请求可以被缓存，而POST请求不会。
HTTP协议中安全和幂等的概念
- 安全：请求方法不会破坏服务器上的资源
- 幂等：多次执行相同的操作，结果都是相同的