參考資料：
《Web性能權威指南》
《HTTP權威指南》
1. http協議概述
http協議全稱爲超文本傳輸協議（HTTP，HyperText Transfer Protocol)，是基於tcp協議的一個應用層協議，主要定義web瀏覽器和web服務器之間交換數據的過程以及數據的格式。
經過不斷地發展，現在http協議不僅成爲了瀏覽器使用的通信協議，而且還成爲了大部分的互聯網軟件和硬件應用的協議，所以在學習計算機網絡時還是有必要學習http協議的。
2. http發展史
http協議發展到現在共經歷了好幾個版本，這裏簡單瞭解下：
1. HTTP/0.9版本，HTTP 的 1991 原型版本稱爲 HTTP/0.9， 這個協議有很多嚴重的設計缺陷，只應該用於與老客戶端的交互 ，僅支持GET方式和HTML文本傳輸。
2. HTTP/1.0版本，HTTP/1.0 添加了版本號、 各種 HTTP首部、 一些額外的方法， 以及對多媒體對象的處理，多種請求方式，如：GET，POST，PUT等。
3. HTTP/1.1版本，1999年公佈的HTTP/1.1是目前主流的HTTP協議版本，直到現在都還在廣泛使用。
4. HTTP/2.0版本，2015年HTTP/2.0正式發佈，它重點關注的是性能的大幅優化，安全性更高。
雖然HTTP/2.0版本很早就發佈了，但是HTTP/1.1版本目前還在大量使用。
3. http連接過程
另外，http協議具備無連接，無狀態的特點，服務器無法記住客戶端的身份。
在http1.0版本中，瀏覽器與WEB服務器的連接過程中，每次連接只處理一個請求和響應，對每一個頁面的訪問，瀏覽器與WEB服務器都要建立一次單獨的連接，瀏覽器到WEB服務器之間的所有通訊都是完全獨立分開的請求和響應。這種連接稱爲短連接。
如果每次進行http請求就會進行一次tcp連接建立和斷開，這顯然降低了通信的性能的。後來在http1.1中改進了這個問題，使用了持久連接，持久連接的特點就是隻要任意一端沒有主動發起斷開連接，那麼則會一直保持連接狀態。
http協議建立連接的過程：
首先http是一個基於tcp協議的應用層協議，客戶端在和服務器進行通信前會先建立tcp連接，然後才正式開始進行http通信，通信完畢後釋放tcp連接。
我們可以把客戶端和服務器的通信過程分四個過程：建立連接、發送請求信息、發送響應信息、關閉連接。 一般來說http協議並不關心網絡通信的細節，它把這些工作都交給了tcp協議來完成，因此在這四個過程中，我們重點關注發出請求和發出響應信息這兩個過程，也就是http請求和http響應。
4. http請求和http響應
什麼是http請求和http響應？
http請求：如果你想要向web服務器獲取某些web資源時，就需要發出http請求信息向服務器請求web資源。
http響應：當服務器收到http請求後，服務器就會發送http響應信息把請求的web資源返回給客戶端。
什麼是web資源？
簡單來說，web資源就是web服務器存儲的數據，這些數據可以是文本文件，html頁面，圖片等其他格式的文件資源。當你發出http請求後，web服務器就會根據http請求知道你想要請求的具體類型的資源，然後把對應的資源以http響應方式發送給你。
HTTP請求格式
客戶端連接上服務端後，向服務器請求某個web資源，稱之爲客戶端向服務器發送了一個HTTP請求，HTTP的請求最常見的有兩種：GET方式和POST方式，但是不管是哪一種請求方式，一個完整的請求須包括幾下及部分：
- 請求行
- 請求頭
- 請求消息
一般來說，在請求頭可以有多個，且請求頭和請求消息中的內容都是可選的，請求頭和請求消息之間要用空行進行隔開。下面通過抓包的方式來看一下HTTP請求包的格式。
HTTP響應格式
服務器收到客戶端的HTTP請求後，會根據請求包中的信息把對應的web資源組裝到HTTP響應包中，並返回給客戶端。一個完整的HTTP響應包的內容應該包括以下幾部分：
- 響應行
- 響應頭
- 響應消息
同理，在響應頭中也是可以有多個，且響應頭和響應消息中的內容都是可選的，響應頭和響應消息之間要用空行進行隔開。下面通過抓包的方式來看一下HTTP響應包的格式。
5. http協議抓包
以訪問51cto網站爲例，ip爲59.110.244.199。
5.1HTTP請求包
在下圖中是wireshark抓取到的數據包，輸入“http”把http包過濾出來，75是一個HTTP請求包。
GET方式
從http請求信息中可以看出，75這個HTTP請求包是一個GET方式的HTTP請求包，其中第一行爲請求行，後面就是請求頭，這個GET方式沒有攜帶請求消息。
POST方式
下圖是POST方式的HTTP請求包，第一行爲請求行，第二行往下就是請求頭，下面的HTML Form表單就是請求消息內容。
5.2 HTTP響應包
109是一個HTTP響應包，是針對75這個HTTP請求包進行響應的
6. HTTP狀態碼
HTTP協議對於每一個HTTP響應包都會設置一個狀態碼。
HTTP響應包的格式：HTTP版本號 狀態碼 原因敘述<CRLF>
舉例: HTTP/1.1 200 OK
狀態碼用於表示服務器對請求的各種不同處理結果和狀態，它是一個三位的十進制數。響應狀態碼分爲5類：
狀態碼 含義
100～199 表示成功接收請求，要求客戶端繼續提交下一次請求才能完成整個處理過程
200～299 表示成功接收請求並已完成整個處理過程
300～399 爲完成請求，客戶需進一步細化請求。例如，請求的資源已經移動一個新地址
400～499 客戶端的請求有錯誤
500～599 服務器端出現錯誤
下面是一些常用的狀態碼：
200(正常)
表示一切正常，返回的是正常請求結果
302/307(臨時重定向)
指出被請求的文檔已被臨時移動到別處，此文檔的新的URL在Location響應頭中給出。
304(未修改)
表示客戶機緩存的版本是最新的，客戶機可以繼續使用它，無需到服務器請求。
404(找不到)
服務器上不存在客戶機所請求的資源。
500(服務器內部錯誤)
服務器端的程序發生錯誤，無法提供服務
503（服務器內部錯誤）
服務器暫時無法提供服務，需等待一段時間恢復
7. HTTP請求包的字段
7.1 請求行
請求行格式：請求方式 資源路徑 HTTP版本號 <CRLF>
舉例：GET / HTTP/1.1\r\n
請求方式主要有：GET，POST，HEAD，OPTION，DELETE，TRACE，PUT，比較常用的有GET和POST。如果沒有設置，瀏覽器一般默認以GET方式請求，例如在瀏覽器中直接輸入地址訪問，如果要設置POST方式可通過更改表單的提交方式實現。不管是GET和POST，都是用於向服務器請求某個web資源，區別主要在於傳遞數據方式不一樣。
這裏主要介紹GET和POST兩種請求方式：
GET方式，如果客戶端請求方式爲GET方式，那麼可以在請求的URL地址後以?的形式帶上交給服務器的數據，可以攜帶多個參數，每個參數之間以&進行分隔，例如：GET /mail/1.html?name=abc&password=xyz HTTP/1.1 ，但是GET方式也有限制，在URL地址後附帶的參數的其數據容量通常不能超過1K。
POST方式，如果客戶端請求方式爲POST方式，說明客戶端在表單內填寫了內容，並提交，那麼可以在請求消息內容中向服務器發送數據，且傳遞的數據容量沒有限制。在前面我們通過wireshark軟件抓到一個POST方法的http包，其實就是我們在51cto頁面進行登錄輸入用戶名和密碼進行提交所發送的http包。
資源路徑：請求的資源在哪個路徑，上面的舉例中請求的資源路徑是 / 根目錄。
HTTP版本號：當前請求是使用啊HTTP協議哪一個版本，上面的舉例中的http請求的版本號是HTTP/1.1版本
<CRLF>：就是回車鍵\r\n
7.2 請求頭
請求頭又稱請求首部，是隻在請求報文中有意義的首部。 用於說明是誰或什麼在發送請求、 請求源自何處， 或者客戶端的喜好及能力。 服務器可以根據請求首部給出的客戶端信息，試着爲客戶端提供更好的響應，請求的首部的信息有以下一些：
Host：接收請求的服務器的主機名和端口號。
User-Agent：表示"用戶代理"的意思，用於將客戶端的操作系統和瀏覽器信息告知服務器，服務端可以根據這個字段，判斷並統計終端用戶的類型，一般很多安全軟件可以僞造這個字段，欺騙服務器。
Referer：表示從哪個鏈接跳轉到此頁面的，包含一個URL，當我們從一個頁面跳轉到另外一個頁面時一般會有Referer信息。
Origin：跟Referer類似，表示從哪個網站（域）跳轉過來的，相比Referer，更加安全，不會攜帶參數包括賬號密碼。
Cookie：Cookie是一種客戶端技術，用於記錄客戶端的身份信息，例如通過cookie可以登錄網站。也就是說，服務器會給每個用戶的數據以cokkile的形式寫入每個用戶的瀏覽器中，不同用戶的cookie也是不同的，當用戶通過各自的瀏覽器訪問服務器時就會帶着自己的數據，這樣服務器通過cookie區分不同的用戶，並把數據返回給不同的用戶。
Range：用於分塊請求實體內容，例如一個較大的文件，通過range多線程下載
x-forward-for：表示客戶端的IP地址，一般稱爲“XXF”頭，服務端通過這個頭可以知道客戶端的真實或代理IP
Accept：表示客戶端能夠接收哪些文件類型（MIME）
Accept-Charset：表示客戶端的瀏覽器能夠接受的字符集，常見的有UTF-8字符集
Accept-Encoding：表示客戶端的瀏覽器能夠進行解碼的數據編碼方式，比如gzip
Accept-Language：表示客戶端的瀏覽器所希望的語言種類，當服務器能夠提供一種以上的語言版本時要用到。 可以在瀏覽器中進行設置。
DNT：Chrome瀏覽器提供的安全功能，用於解決流量追蹤問題，Do Not Track有幾個取值：1代表用戶不想被第三方網站追蹤，0代表用戶接受追蹤，一般設置爲1。
8. HTTP響應包的字段
8.1 響應頭
Set-Cookie：服務器通過此字段爲客戶端設置cookie信息，後續客戶端根據此cookie來進行請求
Connection：表示是否需要持久連接。如果服務器看到這裏的值爲“Keep -Alive”，或者看到請求使用的是HTTP 1.1（HTTP 1.1默認進行持久連接 ）
Server：表示Web服務器信息，爲了安全性，可以關閉或修改。例如：Server: nginx/1.4.6 (Ubuntu)或者Server: Apache
X-Powered-By：表示服務器的程序版本，爲了安全性，可以關閉或修改
Locatioin：服務器告知客戶端去哪裏訪問這個資源，一般用於重定向，配合狀態碼302使用
Refresh：服務器告知客戶端，定時刷新瀏覽器
9. 通用頭部字段
不管是構建請求報文還是響應報文，都可以使用通用字段，下面是一些比較重要的通用字段：
Connection：用於表示連接是否可持續，如果Connection是 keep-alive選項表示連接持續，如果是close選項則表示不持續。
Transfer-Encoding：表示輸出的內容長度不能確定，需要分塊處理，對於動態的內容或者在發送數據前不能判定長度的情況下，可以使用分塊的方法來傳送編碼，比如說直播傳輸的數據量比較大，也不能確定數據的大小；對於靜態的內容或者發送數據可以預判長度的情況下，可以使用content-length來標識
Cache-Control：用於控制緩存信息，no-cache表示防止緩存過期的網頁信息，要求獲取最新緩存，max-age=94608000表示服務器告訴客戶端，緩存這個信息的最長時間
Via：報文經過的代理服務器信息
Data：用於表示內容產生的時間
說明：關於HTTP請求包和HTTP響應包中的請求行和響應行，請求頭和響應頭中的比較常用的字段已經介紹完了，另外，大家在用抓包工具抓到的http包中可能會出現一些書上沒介紹過的字段，或者說不是HTTP標準中的字段，一般來說，這種字段是由瀏覽器廠商自行實現的。