1. 概述
超文本传送协议 HTTP 是一个应用层协议，HTTP 使用了面向连接的 TCP 作为运输层协议，保证了数据的可靠传输。 HTTP 不必考虑数据在传输过程中被丢弃后又怎样被重传。但是，HTTP 协议本身是无连接的。这就是说，虽然 HTTP 使用了 TCP 连接，但通信的双方在交换 HTTP 报文之前不需要先建立 HTTP 连接。
HTTP 协议是无状态的。也就是说，同一个客户第二次访问同一个服务器上的页面时，服务器的响应与第一次被访问时的相同（假定现在服务器还没有把该页面更新），因为服务器并不记得曾经访问过的这个客户，也不记得为该客户曾经服务过多少次。 HTTP 的无状态特性简化了服务器的设计，使服务器更容易支持大量并发的 HTTP 请求。
请求一个万维网文档所需的时间是该文档的传输时间（与文档大小成正比）加上两倍往返时间 RTT (一个 RTT 用于连接 TCP 连接，另一个 RTT 用于请求和接收万维网文档 ）。HTTP/1.1 协议使用了持续连接，万维网服务器在发送响应后仍然在一段时间内保持这条连接，使同一个客户（浏览器）和该服务器可以继续在这条连接上传送后续的 HTTP 请求报文和响应报文。
HTTP/1.1 协议的持续连接有两种工作方式，即非流水线方式(without pipelining)和流水线方式(with pipelining) 。非流水线方式的特点，是客户在收到前一个响应后才能发出下一个请求。因此，在 TCP 连接已建立后，客户每访问一次对象都要用去一个往返时间 RTT。流水线方式的特点，是客户在收到 HTTP 的响应报文之前就能够接着发送新的请求报文。于是一个接一个的请求报文到达服务器后，服务器就可连续发回响应报文。
2. HTTP 的报文结构
2.1 请求报文
CRLF 表示回车换行，回车表示光标回到本行开始，换行表示到达下一行。
举例：
请求行：由 Method、URL、Version 三个字段组成，每个字段之间都有一个空格，为了便于解析。
请求报文中常用的几种方法：
- GET，用于请求服务器发送某个资源。
- HEAD，请求读取资源的首部。使用 HEAD 可以在不获取资源的情况下了解资源的情况；通过查看响应中的状态码，看看某个对象是否存在；通过查看首部，测试资源是否被修改（web 缓存服务器中常用）。
- PUT，向服务器上传资源。
- POST，向服务器发送数据。通常用在 HTML 的表单提交。
- TRACE，用来进行环回测试的请求报文。TRACE 请求会在目的服务器端发起一个“环回”诊断。行程最后一站的服务器会弹回一条 TRACE 响应，并在目的响应主体中携带它收到的请求报文。这样客户端就可以查看在所有中间 HTTP 应用程序组成的请求/响应链上，原始报文是否，以及如何被损坏或修改。
- DELETE,删除指明的 URL 所标志的资源。
- OPTIONS，请求 Web 服务器告知其支持的各种功能。询问服务器支持哪些方法，或者对某些特殊资源支持哪些方法。
多个首部字段构成如下：
- Accept：指定客户端能够接收的内容格式类型
- Accept-Language ：指定客户端能够接受的语言类型
- Accept-Ecoding ：指定客户端能够接受的编码类型
- User-Agent ：用户代理，向服务器说明自己的操作系统、浏览器等信息
- Connection：是否开启持久连接（keepalive）。
- Host ：服务器域名
2.2 响应报文
举例：
状态行：用来说明服务器做了什么，是否正确响应了。
响应首部字段：
- Server：服务器软件名，Apache/Nginx
- Date：服务器发出响应报文的时间
- Last-Modified ：请求资源的最后的修改时间
- Content-Type ：文件类型信息
常见状态码：
状态代码有三位数字组成，第一个数字定义了响应的类别，共分五种类别：
- 1xx：指示信息——表示请求已接收，继续处理
- 2xx：成功——表示请求已被成功接收、理解、接受
- 3xx：重定向——要完成请求必须进行更进一步的操作
- 4xx：客户端错误——请求有语法错误或请求无法实现
- 5xx：服务器端错误——服务器未能实现合法的请求
200 OK ：客户端请求成功
301 Moved Permanently：永久重定向，该状态码表示请求的资源已被分配了新的URL， 以后应使用资源现在所指的 URL。 也就是说， 如果已经把资源对应的 URL 保存为书签了， 这时应该按 Location 首部字段提示的 URL 重新保存。
302 Found：临时性重定向，该状态码表示请求的资源已被分配了新的URL， 希望用户（本次） 能使用新的URL访问。和 301 Moved Permanently 状态码相似， 但302状态码代表的资源不是被永久移动， 只是临时性质的。 换句话说， 已移动的资源对应的URL将来还有可能发生改变。 比如， 用户把URL保存成书签， 但不会像301状态码出现时那样去更新书签， 而是仍旧保留返回302状态码的页面对应的URL。
400 Bad Request ：客户端请求有语法错误，不能被服务器所理解
401 Unauthorized ：请求未经授权，这个状态代码必须和WWW-Authenticate报头域一起使用
403 Forbidden ：服务器收到请求，但是拒绝提供服务
404 Not Found ：请求资源不存在，eg：输入了错误的 URL
500 Internal Server Error ：服务器发生不可预期的错误
503 Server Unavailable ：服务器当前不能处理客户端的请求，一段时间后可能恢复正常。
3. cookie 和 session
Session是另一种记录客户状态的机制。客户端浏览器访问服务器的时候，服务器把客户端信息以某种形式记录在服务器上。这就是Session。客户端浏览器再次访问时只需要从该Session中查找该客户的状态就可以了。
由于 HTTP 是一种无状态的协议，服务器单从网络连接上无从知道客户身份。怎么办呢？就给客户端们颁发一个通行证吧，每人一个，无论谁访问都必须携带自己通行证。这样服务器就能从通行证上确认客户身份了。这就是Cookie的工作原理。Cookie 实际上是一小段的文本信息。客户端请求服务器，如果服务器需要记录该用户状态，就使用response向客户端浏览器颁发一个Cookie。客户端浏览器会把Cookie保存起来。当浏览器再请求该网站时，浏览器把请求的网址连同该 Cookie 一同提交给服务器。服务器检查该 Cookie，以此来辨认用户状态。服务器还可以根据需要修改 Cookie 的内容。
cookie 技术有四个组件：
- 在 HTTP 响应报文中的一个cookie 首部行；
- 在 HTTP 请求报文中的一个cookie 首部行；
- 在用户端系统中保留有一个 cookie 文件，并由用户的浏览器进行管理；
- 位于Web 站点的一个后端数据库。
cookie 是实现 session 机制的一种方式。
4. HTTP 各版本特点以及 HTTPS
- HTTP/0.9：HTTP 协议的最初版本，功能简陋，仅支持请求方式 GET，并且仅能请求访问HTML格式的资源。
- HTTP/1.0：在0.9版本上做了进步，增加了请求方式 POST 和 HEAD；不再局限于0.9版本的 HTML 格式，根据 Content-Type 可以支持多种数据格式，即 MIME 多用途互联网邮件扩展，例如text/html、image/jpeg等；同时也开始支持 cache，就是当客户端在规定时间内访问统一网站，直接访问 cache 即可。但是1.0版本的工作方式是每次TCP连接只能发送一个请求，当服务器响应后就会关闭这次连接，下一个请求需要再次建立TCP连接，就是不支持keepalive，这里注意和http1.1比较。
- HTTP/1.1的特点：支持持续连接：持久连接称为 http-keepalive 功能，只有任意一方没有提出断开连接，那么这条连接就保持，只要任意一端没有明确提出断开TCP连接，就一直保持连接，可以发送多次HTTP请求 。支持流水线方式：客户在收到 HTTP 的响应报文之前就能够接着发送新的请求报文。于是一个接一个的请求报文到达服务器后，服务器就可连续发回响应报文。
- HTTPS：http 都是使用明文通信的，非常不安全，HTTPS就是安全的HTTP，在http与传输层之间加上了一个SSL。HTTPS = HTTP+ 加密 + 认证 + 完整性保护。