http和TCP的关系? 什么是 HTTP协议？建立在TCP连接基础之上，一种允许浏览器向服务器获取资源(JavaScript、CSS、图片等)的协议…

完整的HTTP请求包括两个过程：

  • 浏览器端发起HTTP请求流程
  • 服务器端处理HTTP请求流程

一、 浏览器端发起HTTP请求流程

  • 构建请求
  • 查找缓存：缓解服务器端压力、快速资源加载
  • 缓存查找失败，进入网络请求过程：准备IP地址和端口
  • 等待、建立TCP队列
  • 发送HTTP请求

1、浏览器缓存

一种在本地保存资源副本，以供下次请求直接使用的技术

当浏览器发现请求的资源已经在浏览器缓存中存有副本，它会拦截请求，返回该资源的副本，并直接结束请 求，而不会再去源服务器重新下载。若缓存查找失败，则进入网络请求过程

好处：

  • 缓解服务器端压力
  • 实现资源快速加载

2、缓存查找失败，进入网络请求过程：准备IP地址和端口

浏览器使用HTTP协议作为应用层协议，封存请求的文本信息。且使用TCP/IP作为传输层协议将其发布到网络上。

HTTP的内容是通过TCP的传输数据阶段来实现的，在HTTP工作开始之前，浏览器需要通过TCP与服务器建立连接

TCP和HTTP的关系示意图

数据包都是通过IP地址传输给接收方，所以我们需要域名系统DNS（Domain Name System），根据域名和IP地址的映射关系，获取到主机IP

真正的第一步浏览器会请求DNS返回域名对应的IP，当然浏览器还提供了DNS数据缓存服务，如果某个域名已经解析过了，那么浏览器会缓存解析的结果，以供下次查询时直接使用，这样也会减少一次网络请求 域名系统(DNS)

3、等待、建立TCP队列

Chrome有个机制，同一个域名同时最多只能建立6个TCP连接。即在同一个域名下同时有10个请求发生，那么其中4个请求会进入排队等待状态，直至进行中的请求完成。如果当前请求数量少于6，会直接进入下一步，建立TCP连接

HTTP工作开始之前，浏览器通过TCP与服务器建立连接——三次握手

4、 发送HTTP请求

建立了TCP连接，浏览器就可以和服务器进行通信了。而HTTP中的数据正是在这个通信过程中传输的

TCP和HTTP的关系示意图

  • 请求行：
    • 告诉服务器浏览器需要什么资源
    • 包括请求方法、请求URI(Uniform Resource Identifier)和HTTP协议版本
  • 请求头：把浏览器的一些基础信息告诉服务器，比如：浏览器所使用的操作系统、浏览器内核等信息，以及当前请求的域名信息、浏览器端的 Cookie信息等
  • 请求体：Post请求，等发送一些数据给服务器

二、服务器端处理HTTP请求流程

curl命令查看

  • 返回请求
  • 断开连接
  • 重定向

1、返回请求

curl命令curl -i https://time.geekbang.org/查看返回请求数据

i是为了返回响应行、响应头和响应体的数据。-I表示只获取响应头和响应行数据，不需要获取响应体的数据

服务器响应的数据格式

  • 响应行：包含协议版本和状态码
  • 响应头：包含服务器信息，比如服务器生成返回数据的时间、返回的数据类型(JSON、HTML、流媒体等类 型)，以及服务器要在客戶端保存的Cookie等
  • 响应体：包含了HTML的实际内容

2、断开连接

通常情况下，一旦服务器向客戶端返回了请求数据，它就要关闭 TCP 连接。但可配置Connection:Keep-Alive长连接，TCP连接在发送后将仍保持打开状态，浏览器就可以继续通过同一个TCP连接发送请求

保持TCP连接可以省去下次请求时需要建立连接的时间，提升资源加载速度

3、重定向操作

服务器返回响应行和响应头(含重定向格式)

需要重定向的网址正是包含在响应头的Location字段

三、几个问题

1、HTTP请求流程: 为什么很多站点第二次打开速度会很快

主要原因是第一次加载⻚面过程中，DNS缓存、页面资源缓存

DNS缓存比较简单，就是在浏览器本地把对应的IP和域名关联起来

浏览器资源缓存处理的过程： 服务器返回响应行和响应头(含重定向格式)

第一次请求，服务器返回HTTP响应头给浏览器时，浏览器是通过响应头中的Cache-Control字段来设置是否缓存该资源。以及Cache-Control:Max-age=2000设置该资源缓存过期时⻓。

  • 缓存资源还未过期的情况下, 如果再次请求该资源，会直接返回缓存中的资源给浏览 器
  • 缓存过期了，浏览器则会继续发起网络请求，并且在HTTP请求头中带上If-None-Match:"4f80f-13c-3a1xb12a"

服务器收到请求头后，会根据If-None-Match的值来判断请求的资源是否有更新

  • 没有更新，就返回304状态码，相当于服务器告诉浏览器:“这个缓存可以继续使用，这次就不重复 发送数据给你了
  • 资源有更新，服务器就直接返回最新资源给浏览器

在浏览器中访问的时候打开network面板，发现缓 存的来源有的from disk有的是from memory ???

防止网络劫持：http在传输过程中是明文的，所以数据在传输过程中是能够被截获或者修改的

2、登录状态如何保持？

服务器返回响应行和响应头(含重定向格式)

  • 服务器接收到浏览器提交的信息之后，查询后台，验证用戶登录信息是否正确，如果正确的话，会生成一段表示用戶身份的字符串，并把该字符串写到响应头的Set-Cookie字段里
  • 浏览器接收到服务器的响应头且解析，如果服务器端发送的响应头内有 Set-Cookie 的字段，那么浏览器就会将该字段的内容保持到本地。
  • 用户再次访问，发起HTTP请求前，浏览器会读取之前保存的Cookie数据，并把数据写进请求头里的Cookie字段里再将请求头发送给服务器
  • 服务器端发现客戶端发送过来的Cookie后，会去检查究竟是从哪一个客戶端发来的连接请求，然后对比服务器上的记录，最后得到该用戶的状态信息

四、总结HTTP请求流程

服务器返回响应行和响应头(含重定向格式)

浏览器中的HTTP请求从发起到结束一共经历了如下八个阶段:构建请求、查找缓存、准 备IP和端口、等待TCP队列、建立TCP连接、发起HTTP请求、服务器处理请求、服务器返回请求和断开连接

最后， 希望大家早日实现：成为编程高手的伟大梦想！
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