HTTP协议详解

什么是HTTP？

HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议）是应用层协议，用于在Web浏览器和Web服务器之间传输数据。

HTTP特点

无状态：每个请求都是独立的
基于TCP：可靠传输
明文传输：不安全（HTTPS解决）
请求-响应模式：客户端发起请求，服务器响应

HTTP版本

版本	发布年份	特点
HTTP/0.9	1991	只支持GET，无头部
HTTP/1.0	1996	增加头部、状态码、POST等
HTTP/1.1	1997	长连接、管道化、缓存
HTTP/2	2015	二进制协议、多路复用、头部压缩
HTTP/3	2022	基于QUIC（UDP）

HTTP请求

请求格式

GET /index.html HTTP/1.1
Host: www.example.com
User-Agent: Mozilla/5.0
Accept: text/html
Accept-Language: zh-CN
Accept-Encoding: gzip, deflate
Connection: keep-alive
Cookie: session_id=abc123

[请求体]

请求方法

方法	说明	幂等性	安全性
GET	获取资源	✅	✅
POST	提交数据	❌	❌
PUT	更新资源	✅	❌
DELETE	删除资源	✅	❌
PATCH	部分更新	❌	❌
HEAD	获取头部	✅	✅
OPTIONS	获取支持的方法	✅	✅
TRACE	追踪请求	✅	✅
CONNECT	建立隧道	❌	❌

幂等性：多次执行结果相同 安全性：不会修改服务器状态

常用请求头

Host: www.example.com                 # 目标主机
User-Agent: Mozilla/5.0               # 客户端信息
Accept: text/html,application/json    # 接受的内容类型
Accept-Language: zh-CN,en             # 接受的语言
Accept-Encoding: gzip, deflate, br    # 接受的编码
Content-Type: application/json        # 请求体类型
Content-Length: 123                   # 请求体长度
Authorization: Bearer token           # 认证信息
Cookie: session_id=abc123             # Cookie
Referer: https://www.google.com       # 来源页面
Connection: keep-alive                # 连接方式
Cache-Control: no-cache               # 缓存控制

HTTP响应

响应格式

HTTP/1.1 200 OK
Date: Mon, 22 Oct 2024 12:00:00 GMT
Server: nginx/1.18.0
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Content-Length: 1234
Connection: keep-alive
Set-Cookie: session_id=abc123; HttpOnly
Cache-Control: max-age=3600

<!DOCTYPE html>
<html>
...
</html>

状态码

1xx 信息响应

100 Continue：继续请求
101 Switching Protocols：切换协议（WebSocket）

2xx 成功

200 OK：请求成功
201 Created：资源已创建
202 Accepted：已接受，但未处理完成
204 No Content：成功但无内容返回
206 Partial Content：部分内容（断点续传）

3xx 重定向

301 Moved Permanently：永久重定向
302 Found：临时重定向
304 Not Modified：资源未修改，使用缓存
307 Temporary Redirect：临时重定向（不改变请求方法）
308 Permanent Redirect：永久重定向（不改变请求方法）

4xx 客户端错误

400 Bad Request：请求语法错误
401 Unauthorized：未认证
403 Forbidden：禁止访问
404 Not Found：资源不存在
405 Method Not Allowed：方法不允许
408 Request Timeout：请求超时
413 Payload Too Large：请求体过大
429 Too Many Requests：请求过多（限流）

5xx 服务器错误

500 Internal Server Error：服务器内部错误
502 Bad Gateway：网关错误
503 Service Unavailable：服务不可用
504 Gateway Timeout：网关超时

常用响应头

Content-Type: text/html; charset=UTF-8  # 内容类型
Content-Length: 1234                    # 内容长度
Content-Encoding: gzip                  # 内容编码
Server: nginx/1.18.0                    # 服务器信息
Date: Mon, 22 Oct 2024 12:00:00 GMT    # 响应时间
Last-Modified: Mon, 22 Oct 2024 10:00:00 GMT  # 最后修改时间
ETag: "abc123"                          # 资源标识
Expires: Mon, 22 Oct 2024 13:00:00 GMT # 过期时间
Cache-Control: max-age=3600             # 缓存控制
Set-Cookie: session_id=abc123           # 设置Cookie
Location: https://www.example.com       # 重定向地址
Access-Control-Allow-Origin: *          # CORS跨域

HTTP缓存

强缓存

不发送请求，直接使用缓存。

# 响应头
Cache-Control: max-age=3600     # 缓存3600秒
Expires: Mon, 22 Oct 2024 13:00:00 GMT  # 过期时间

Cache-Control指令：

max-age=<seconds>：缓存时间
no-cache：需要验证缓存
no-store：不缓存
public：可被任何缓存
private：只能被浏览器缓存
must-revalidate：缓存过期必须验证

协商缓存

发送请求，服务器判断是否使用缓存。

Last-Modified / If-Modified-Since

# 第一次请求
响应头：Last-Modified: Mon, 22 Oct 2024 10:00:00 GMT

# 第二次请求
请求头：If-Modified-Since: Mon, 22 Oct 2024 10:00:00 GMT
响应：304 Not Modified（使用缓存）

ETag / If-None-Match

# 第一次请求
响应头：ETag: "abc123"

# 第二次请求
请求头：If-None-Match: "abc123"
响应：304 Not Modified（使用缓存）

缓存策略

用户操作        | 强缓存 | 协商缓存
----------------|--------|----------
地址栏回车      | ✅     | ✅
F5刷新          | ❌     | ✅
Ctrl+F5强制刷新 | ❌     | ❌

Cookie格式

Set-Cookie: session_id=abc123; Domain=.example.com; Path=/; Max-Age=3600; Secure; HttpOnly; SameSite=Strict

属性：

Domain：Cookie的域名
Path：Cookie的路径
Max-Age：有效期（秒）
Expires：过期时间
Secure：只在HTTPS传输
HttpOnly：禁止JavaScript访问
SameSite：跨站请求控制
- Strict：完全禁止跨站发送
- Lax：部分允许（GET请求）
- None：允许跨站发送（需Secure）

特性	Cookie	Session	Token
存储位置	客户端	服务器	客户端
安全性	低	高	中
容量	4KB	无限制	取决于实现
跨域	受限	受限	支持
服务器压力	小	大	小

HTTPS

HTTPS = HTTP + SSL/TLS

HTTPS工作流程

1. 客户端发起HTTPS请求
2. 服务器返回证书（包含公钥）
3. 客户端验证证书
4. 客户端生成对称密钥，用公钥加密发送
5. 服务器用私钥解密，获得对称密钥
6. 后续通信使用对称密钥加密

SSL/TLS握手

客户端                           服务器
  │                               │
  │────── ClientHello ───────────>│
  │                               │
  │<─── ServerHello + Certificate ─│
  │                               │
  │── ClientKeyExchange ─────────>│
  │                               │
  │── ChangeCipherSpec ──────────>│
  │                               │
  │<── ChangeCipherSpec ──────────│
  │                               │
     加密通信

HTTP vs HTTPS

特性	HTTP	HTTPS
端口	80	443
安全性	明文传输	加密传输
速度	快	慢（加密开销）
SEO	一般	更好
证书	不需要	需要

HTTP/2

主要特性

1. 二进制协议

HTTP/1.1是文本协议
HTTP/2是二进制协议，更高效

2. 多路复用

一个连接并发处理多个请求
解决HTTP/1.1的队头阻塞问题

HTTP/1.1:
请求1 ──┐
请求2   ├──> 连接1
请求3 ──┘

HTTP/2:
请求1 ─┐
请求2 ─┼──> 连接1（并发）
请求3 ─┘

3. 头部压缩

使用HPACK算法压缩头部
减少传输数据量

4. 服务器推送

服务器主动推送资源给客户端

客户端请求 index.html
服务器推送 style.css、script.js

HTTP/3

主要特性

基于QUIC协议（UDP）
解决TCP队头阻塞
更快的连接建立
更好的移动网络支持

HTTP版本对比

特性	HTTP/1.1	HTTP/2	HTTP/3
传输协议	TCP	TCP	QUIC(UDP)
多路复用	❌	✅	✅
头部压缩	❌	✅	✅
服务器推送	❌	✅	✅
队头阻塞	✅	部分解决	✅完全解决

RESTful API

REST原则

资源（Resource）：URL表示资源
统一接口：使用HTTP方法操作资源
无状态：每个请求独立
可缓存：支持缓存机制

RESTful设计

GET    /users          # 获取用户列表
GET    /users/:id      # 获取单个用户
POST   /users          # 创建用户
PUT    /users/:id      # 更新用户
PATCH  /users/:id      # 部分更新用户
DELETE /users/:id      # 删除用户

最佳实践

使用名词而非动词
- ✅ GET /users
- ❌ GET /getUsers
使用复数形式
- ✅ /users
- ❌ /user
使用HTTP状态码
- 200：成功
- 201：创建成功
- 400：客户端错误
- 404：资源不存在
- 500：服务器错误
版本控制
- /api/v1/users
- /api/v2/users

过滤、排序、分页

GET /users?age=25&sort=created_at&order=desc&page=1&size=20

💡 提示

这是一个demo文档，欢迎补充更多HTTP相关内容。

HTTP协议详解 ​

什么是HTTP？ ​

HTTP特点 ​

HTTP版本 ​

HTTP请求 ​

请求格式 ​

请求方法 ​

常用请求头 ​

HTTP响应 ​

响应格式 ​

状态码 ​

1xx 信息响应 ​

2xx 成功 ​

3xx 重定向 ​

4xx 客户端错误 ​

5xx 服务器错误 ​

常用响应头 ​

HTTP缓存 ​

强缓存 ​

协商缓存 ​

缓存策略 ​

Cookie ​

Cookie格式 ​

Cookie vs Session vs Token ​

HTTPS ​

HTTPS工作流程 ​

SSL/TLS握手 ​

HTTP vs HTTPS ​

HTTP/2 ​

主要特性 ​

1. 二进制协议 ​

2. 多路复用 ​

3. 头部压缩 ​

4. 服务器推送 ​

HTTP/3 ​

主要特性 ​

HTTP版本对比 ​

RESTful API ​

REST原则 ​

RESTful设计 ​

最佳实践 ​

HTTP协议详解

什么是HTTP？

HTTP特点

HTTP版本

HTTP请求

请求格式

请求方法

常用请求头

HTTP响应

响应格式

状态码

1xx 信息响应

2xx 成功

3xx 重定向

4xx 客户端错误

5xx 服务器错误

常用响应头

HTTP缓存

强缓存

协商缓存

缓存策略

Cookie

Cookie格式

Cookie vs Session vs Token

HTTPS

HTTPS工作流程

SSL/TLS握手

HTTP vs HTTPS

HTTP/2

主要特性

1. 二进制协议

2. 多路复用

3. 头部压缩

4. 服务器推送

HTTP/3

主要特性

HTTP版本对比

RESTful API

REST原则

RESTful设计

最佳实践