漫话：如何给女朋友解释什么是HTTP
漫小畫
擅長漫話
程小員
擅長編程
周末一大早，我正在電腦前面瀏覽一些技術(shù)網(wǎng)站，突然女朋友大喊起來：哇，杭州又下大雪啦，快來看啊。我并沒有理她，于是她跑過來拉我。
 圖，雪后杭州
?
?
?
?
上次杭州下雪的時(shí)候，[給女朋友介紹了什么是RPC]，這次下雪將要介紹的HTTP和RPC也有點(diǎn)關(guān)系，都是通信方式。
什么是HTTP協(xié)議
HTTP是HyperText Transfer Protocol的縮寫，中文翻譯為超文本傳輸協(xié)議。他是一種用于分布式、協(xié)作式和超媒體信息系統(tǒng)的應(yīng)用層協(xié)議。HTTP是萬維網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)。
說的簡單點(diǎn)，其實(shí)HTTP協(xié)議主要就是用來進(jìn)行客戶端和服務(wù)器之間進(jìn)行通信的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。HTTP主要規(guī)定了客戶端如何與服務(wù)器建立鏈接、客戶端如何從服務(wù)器請求數(shù)據(jù)、服務(wù)器如何響應(yīng)請求，以及最后連接如何關(guān)閉。
當(dāng)我們在瀏覽器中輸入一個(gè)url，如http://www.taobao.com ，然后按下回車，一直到頁面顯示淘寶網(wǎng)的首頁的過程就是一次HTTP的網(wǎng)絡(luò)通信。
這次通信過程中，我們查看淘寶使用的電腦就是客戶端，而搭建淘寶網(wǎng)的那些計(jì)算機(jī)機(jī)器就是服務(wù)器。

這個(gè)過程有點(diǎn)像老板通過電話給員工下達(dá)命令。當(dāng)我們在瀏覽器輸入網(wǎng)址并按下回車之后，共發(fā)生了以下四件事：
1、建立連接：老板撥通手下員工的電話?
2、進(jìn)行請求：老板提出自己的要求?
3、響應(yīng)：員工應(yīng)答老板的請求?
4、關(guān)閉連接：掛斷電話
建立連接
老板找出自己公司的總機(jī)電話號并撥通，員工接聽電話的過程就是建立連接。
根據(jù)用戶輸入的URL地址，通過DNS、負(fù)載均衡等技術(shù)找到一臺(tái)服務(wù)器，客戶端與服務(wù)器的80端口建立一個(gè)TCP鏈接。
進(jìn)行請求
電話被接通之后，老板可能要求某個(gè)具體員工來進(jìn)行接聽，并且會(huì)對該員工下達(dá)一些命令，比如幫他取個(gè)快遞，幫他預(yù)訂個(gè)酒店，幫他收購一家公司等。這個(gè)過程就進(jìn)行請求（request）。
客戶端向服務(wù)器發(fā)送消息，請求URL中指定的頁面，要求執(zhí)行指定的操作。
老板對員工下達(dá)的命令中，可以分為很多種，比如有些命令只是簡單的事情詢問、而有些命令則要求員工執(zhí)行某些決定，如收購公司等。
同樣的，HTTP的請求方法也有很多種，主要的有GET、POST、HEAD等。
響應(yīng)
員工在接收到老板下單的命令后，需要對該命令做出回應(yīng)。比如直接告知老板他接下來的行程，幫老板預(yù)訂好酒店后告訴他已經(jīng)預(yù)訂成功等。這個(gè)過程就是響應(yīng)（response）
服務(wù)器向客戶端發(fā)送響應(yīng)。響應(yīng)以狀態(tài)碼開頭。常見的狀態(tài)碼有：200、302、404、500等。
HTTP狀態(tài)碼由三個(gè)十進(jìn)制數(shù)字組成，第一個(gè)十進(jìn)制數(shù)字定義了狀態(tài)碼的類型，后兩個(gè)數(shù)字沒有分類的作用。HTTP狀態(tài)碼共分為5種類型：
| 1** | 信息，服務(wù)器收到請求，需要請求者繼續(xù)執(zhí)行操作 |
| 2** | 成功，操作被成功接收并處理 |
| 3** | 重定向，需要進(jìn)一步的操作以完成請求 |
| 4** | 客戶端錯(cuò)誤，請求包含語法錯(cuò)誤或無法完成請求 |
| 5** | 服務(wù)器錯(cuò)誤，服務(wù)器在處理請求的過程中發(fā)生了錯(cuò)誤 |
關(guān)閉連接
老板在下達(dá)完命令，并且員工給予響應(yīng)之后，雙方會(huì)掛斷電話。這個(gè)過程就是關(guān)閉連接。
客戶端或服務(wù)端都可以關(guān)閉連接。每個(gè)請求都是用一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)連接。
特別的是：服務(wù)器不回記憶前面一次連接或者其結(jié)果，這種不記憶過去請求的協(xié)議被稱為無狀態(tài)(stateless)協(xié)議。
?上圖就是一次淘寶網(wǎng)的HTTP請求的過程。其中顯示了request（請求）和response（響應(yīng)）的所有信息。
HTTP協(xié)議的迭代
前面我們把HTTP通信比喻成打電話，嚴(yán)格一點(diǎn)來說，HTTP/2更像是現(xiàn)在的打電話。HTTP協(xié)議主要的版本有3個(gè)，分別是HTTP/1.0、HTTP/1.1和HTTP/2。
HTTP/1.0
1996年5月，HTTP/1.0 版本發(fā)布，為了提高系統(tǒng)的效率，HTTP/1.0規(guī)定瀏覽器與服務(wù)器只保持短暫的連接，瀏覽器的每次請求都需要與服務(wù)器建立一個(gè)TCP連接，服務(wù)器完成請求處理后立即斷開TCP連接，服務(wù)器不跟蹤每個(gè)客戶也不記錄過去的請求。
這種方式就好像我們打電話的時(shí)候，只能說一件事兒一樣，說完之后就要掛斷，想要說另外一件事兒的時(shí)候就要重新?lián)艽螂娫挕?/p>
HTTP/1.0中瀏覽器與服務(wù)器只保持短暫的連接，連接無法復(fù)用。也就是說每個(gè)TCP連接只能發(fā)送一個(gè)請求。發(fā)送數(shù)據(jù)完畢，連接就關(guān)閉，如果還要請求其他資源，就必須再新建一個(gè)連接。
我們知道TCP連接的建立需要三次握手，是很耗費(fèi)時(shí)間的一個(gè)過程。所以，HTTP/1.0版本的性能比較差。
HTTP/1.1
為了解決HTTP/1.0存在的缺陷，HTTP/1.1于1999年誕生。相比較于HTTP/1.0來說，最主要的改進(jìn)就是引入了持久連接。所謂的持久連接即TCP連接默認(rèn)不關(guān)閉，可以被多個(gè)請求復(fù)用。
由于之前打一次電話只能說一件事兒，效率很低。后來人們提出一種想法，就是電話打完之后，先不直接掛斷，而是持續(xù)一小段時(shí)間，這一小段時(shí)間內(nèi)，如果還有事情溝通可以再次進(jìn)行溝通。
客戶端和服務(wù)器發(fā)現(xiàn)對方一段時(shí)間沒有活動(dòng)，就可以主動(dòng)關(guān)閉連接。或者客戶端在最后一個(gè)請求時(shí)，主動(dòng)告訴服務(wù)端要關(guān)閉連接。
HTTP/1.1版還引入了管道機(jī)制（pipelining），即在同一個(gè)TCP連接里面，客戶端可以同時(shí)發(fā)送多個(gè)請求。這樣就進(jìn)一步改進(jìn)了HTTP協(xié)議的效率。

也就是說，現(xiàn)在打電話，一個(gè)電話里面可以吩咐多件事兒了。但是對于執(zhí)行者來說，還是需要按照順序，先執(zhí)行完一件事兒以后再執(zhí)行另外一件事兒。
有了持久連接和管道，大大的提升了HTTP的效率。但是服務(wù)端還是順序執(zhí)行的，效率還有提升的空間。
HTTP/2
HTTP/2 是 HTTP 協(xié)議自 1999 年 HTTP 1.1 發(fā)布后的首個(gè)更新，主要基于 SPDY 協(xié)議。
HTTP/2 為了解決HTTP/1.1中仍然存在的效率問題，HTTP/2 采用了多路復(fù)用。即在一個(gè)連接里，客戶端和瀏覽器都可以同時(shí)發(fā)送多個(gè)請求或回應(yīng)，而且不用按照順序一一對應(yīng)。能這樣做有一個(gè)前提，就是HTTP/2進(jìn)行了二進(jìn)制分幀，即 HTTP/2 會(huì)將所有傳輸?shù)男畔⒎指顬楦〉南⒑蛶?#xff08;frame）,并對它們采用二進(jìn)制格式的編碼。
也就是說，老板可以同時(shí)下達(dá)多個(gè)命令，員工也可以收到了A請求和B請求，于是先回應(yīng)A請求，結(jié)果發(fā)現(xiàn)處理過程非常耗時(shí)，于是就發(fā)送A請求已經(jīng)處理好的部分， 接著回應(yīng)B請求，完成后，再發(fā)送A請求剩下的部分。A請求的兩部分響應(yīng)在組合到一起發(fā)給老板。

而這個(gè)負(fù)責(zé)拆分、組裝請求和二進(jìn)制幀的一層就叫做二進(jìn)制分幀層。
除此之外，還有一些其他的優(yōu)化，比如做Header壓縮、服務(wù)端推送等。
Header壓縮就是壓縮老板和員工之間的對話。
服務(wù)端推送就是員工事先把一些老板可能詢問的事情提現(xiàn)發(fā)送到老板的手機(jī)（緩存）上。這樣老板想要知道的時(shí)候就可以直接讀取短信（緩存）了。
目前，主流的HTTP協(xié)議還是HTTP/1.1 和 HTTP/2。并且各大網(wǎng)站的HTTP/2的使用率也在逐年增加。
HTTP-over-QUIC
據(jù)國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（The Internet Engineering Task Force，簡稱 IETF ）消息，HTTP-over-QUIC 實(shí)驗(yàn)性協(xié)議將被重命名為 HTTP/3，并有望成為 HTTP 協(xié)議的第三個(gè)正式版本。
QUIC （Quick UDP Internet Connections）是 Google 推出的一個(gè)項(xiàng)目，旨在降低基于 TCP 通訊的 Web 延遲。QUIC 非常類似 TCP+TLS+SPDY ，但是基于 UDP 實(shí)現(xiàn)的。
這種通信方式有點(diǎn)像現(xiàn)在我們使用的微信語言，在通話之前，老板和下屬之間并沒有直接的建立可靠連接，即不需要撥通電話，而是拿起微信，直接通過語音直接下達(dá)了命令。

HTTP/3使用UDP代替了TCP，UDP是一個(gè)非連接的協(xié)議，傳輸數(shù)據(jù)之前源端和終端不建立連接。 UDP信息包的標(biāo)題很短，對系統(tǒng)資源的要求比TCP要低。并且UDP是使用最大努力交付，即不保證可靠交付。
我們經(jīng)常使用的“ping”命令的原理就是向?qū)Ψ街鳈C(jī)發(fā)送UDP數(shù)據(jù)包，然后對方主機(jī)確認(rèn)收到數(shù)據(jù)包， 如果數(shù)據(jù)包是否到達(dá)的消息及時(shí)反饋回來，那么網(wǎng)絡(luò)就是通的。
至于，這種基于QUIC的HTTP協(xié)議究竟未來發(fā)展如何，目前只能拭目以待了。
下面是一張大圖，通過圖解來介紹HTTP/1.0、HTTP/1.1、HTTP/2.0（SDPY）和HTTP over QUIC(HTTP/3)

?
?
HTTPS
HTTPS是Hypertext Transfer Protocol Secure的縮寫，翻譯為超文本傳輸安全協(xié)議。HTTPS經(jīng)由HTTP進(jìn)行通信，但利用SSL/TLS來加密數(shù)據(jù)包。
HTTPS就像是加密電話，通過一些手段來加密通話內(nèi)容的。他是基于普通電話的，但是又不是普通的電話，更不是普通電話的升級版。
所以，HTTP和HTTPS是兩個(gè)不同的協(xié)議。
HTTP的URL是由“http://”起始與默認(rèn)使用端口80，而HTTPS的URL則是由“https://”起始與默認(rèn)使用端口443。
HTTP不是安全的，而且攻擊者可以通過監(jiān)聽和中間人攻擊等手段，獲取網(wǎng)站帳戶和敏感信息等。HTTPS的設(shè)計(jì)可以防止前述攻擊，在正確配置時(shí)是安全的。
美國民主與技術(shù)中心 CDT 首席技術(shù)專家 Joseph Hall 表示： "使用 HTTPS，你的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商不會(huì)知道你在網(wǎng)站上干了些什么，即使是政府和間諜也不能辦到。"
?所以，目前已經(jīng)有很多網(wǎng)站都在使用HTTPS協(xié)議了，包括全球最大的程序員交友網(wǎng)站：github！我說的是github，不是pornhub哦，雖然他也是https的。
?關(guān)閉連接
老板在下達(dá)完命令，并且員工給予響應(yīng)之后，雙方會(huì)掛斷電話。這個(gè)過程就是關(guān)閉連接。
客戶端或服務(wù)端都可以關(guān)閉連接。每個(gè)請求都是用一個(gè)單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)連接。
特別的是：服務(wù)器不回記憶前面一次連接或者其結(jié)果，這種不記憶過去請求的協(xié)議被稱為無狀態(tài)(stateless)協(xié)議。
?
上圖就是一次淘寶網(wǎng)的HTTP請求的過程。其中顯示了request（請求）和response（響應(yīng)）的所有信息。
HTTP協(xié)議的迭代
前面我們把HTTP通信比喻成打電話，嚴(yán)格一點(diǎn)來說，HTTP/2更像是現(xiàn)在的打電話。HTTP協(xié)議主要的版本有3個(gè)，分別是HTTP/1.0、HTTP/1.1和HTTP/2。
HTTP/1.0
1996年5月，HTTP/1.0 版本發(fā)布，為了提高系統(tǒng)的效率，HTTP/1.0規(guī)定瀏覽器與服務(wù)器只保持短暫的連接，瀏覽器的每次請求都需要與服務(wù)器建立一個(gè)TCP連接，服務(wù)器完成請求處理后立即斷開TCP連接，服務(wù)器不跟蹤每個(gè)客戶也不記錄過去的請求。
這種方式就好像我們打電話的時(shí)候，只能說一件事兒一樣，說完之后就要掛斷，想要說另外一件事兒的時(shí)候就要重新?lián)艽螂娫挕?/p>
HTTP/1.0中瀏覽器與服務(wù)器只保持短暫的連接，連接無法復(fù)用。也就是說每個(gè)TCP連接只能發(fā)送一個(gè)請求。發(fā)送數(shù)據(jù)完畢，連接就關(guān)閉，如果還要請求其他資源，就必須再新建一個(gè)連接。
我們知道TCP連接的建立需要三次握手，是很耗費(fèi)時(shí)間的一個(gè)過程。所以，HTTP/1.0版本的性能比較差。
HTTP/1.1
為了解決HTTP/1.0存在的缺陷，HTTP/1.1于1999年誕生。相比較于HTTP/1.0來說，最主要的改進(jìn)就是引入了持久連接。所謂的持久連接即TCP連接默認(rèn)不關(guān)閉，可以被多個(gè)請求復(fù)用。
由于之前打一次電話只能說一件事兒，效率很低。后來人們提出一種想法，就是電話打完之后，先不直接掛斷，而是持續(xù)一小段時(shí)間，這一小段時(shí)間內(nèi)，如果還有事情溝通可以再次進(jìn)行溝通。
客戶端和服務(wù)器發(fā)現(xiàn)對方一段時(shí)間沒有活動(dòng)，就可以主動(dòng)關(guān)閉連接?；蛘呖蛻舳嗽谧詈笠粋€(gè)請求時(shí)，主動(dòng)告訴服務(wù)端要關(guān)閉連接。
HTTP/1.1版還引入了管道機(jī)制（pipelining），即在同一個(gè)TCP連接里面，客戶端可以同時(shí)發(fā)送多個(gè)請求。這樣就進(jìn)一步改進(jìn)了HTTP協(xié)議的效率。

也就是說，現(xiàn)在打電話，一個(gè)電話里面可以吩咐多件事兒了。但是對于執(zhí)行者來說，還是需要按照順序，先執(zhí)行完一件事兒以后再執(zhí)行另外一件事兒。
有了持久連接和管道，大大的提升了HTTP的效率。但是服務(wù)端還是順序執(zhí)行的，效率還有提升的空間。
HTTP/2
HTTP/2 是 HTTP 協(xié)議自 1999 年 HTTP 1.1 發(fā)布后的首個(gè)更新，主要基于 SPDY 協(xié)議。
HTTP/2 為了解決HTTP/1.1中仍然存在的效率問題，HTTP/2 采用了多路復(fù)用。即在一個(gè)連接里，客戶端和瀏覽器都可以同時(shí)發(fā)送多個(gè)請求或回應(yīng)，而且不用按照順序一一對應(yīng)。能這樣做有一個(gè)前提，就是HTTP/2進(jìn)行了二進(jìn)制分幀，即 HTTP/2 會(huì)將所有傳輸?shù)男畔⒎指顬楦〉南⒑蛶?#xff08;frame）,并對它們采用二進(jìn)制格式的編碼。
也就是說，老板可以同時(shí)下達(dá)多個(gè)命令，員工也可以收到了A請求和B請求，于是先回應(yīng)A請求，結(jié)果發(fā)現(xiàn)處理過程非常耗時(shí)，于是就發(fā)送A請求已經(jīng)處理好的部分， 接著回應(yīng)B請求，完成后，再發(fā)送A請求剩下的部分。A請求的兩部分響應(yīng)在組合到一起發(fā)給老板。

而這個(gè)負(fù)責(zé)拆分、組裝請求和二進(jìn)制幀的一層就叫做二進(jìn)制分幀層。
除此之外，還有一些其他的優(yōu)化，比如做Header壓縮、服務(wù)端推送等。
Header壓縮就是壓縮老板和員工之間的對話。
服務(wù)端推送就是員工事先把一些老板可能詢問的事情提現(xiàn)發(fā)送到老板的手機(jī)（緩存）上。這樣老板想要知道的時(shí)候就可以直接讀取短信（緩存）了。
目前，主流的HTTP協(xié)議還是HTTP/1.1 和 HTTP/2。并且各大網(wǎng)站的HTTP/2的使用率也在逐年增加。
HTTP-over-QUIC
據(jù)國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（The Internet Engineering Task Force，簡稱 IETF ）消息，HTTP-over-QUIC 實(shí)驗(yàn)性協(xié)議將被重命名為 HTTP/3，并有望成為 HTTP 協(xié)議的第三個(gè)正式版本。
QUIC （Quick UDP Internet Connections）是 Google 推出的一個(gè)項(xiàng)目，旨在降低基于 TCP 通訊的 Web 延遲。QUIC 非常類似 TCP+TLS+SPDY ，但是基于 UDP 實(shí)現(xiàn)的。
這種通信方式有點(diǎn)像現(xiàn)在我們使用的微信語言，在通話之前，老板和下屬之間并沒有直接的建立可靠連接，即不需要撥通電話，而是拿起微信，直接通過語音直接下達(dá)了命令。

HTTP/3使用UDP代替了TCP，UDP是一個(gè)非連接的協(xié)議，傳輸數(shù)據(jù)之前源端和終端不建立連接。 UDP信息包的標(biāo)題很短，對系統(tǒng)資源的要求比TCP要低。并且UDP是使用最大努力交付，即不保證可靠交付。
我們經(jīng)常使用的“ping”命令的原理就是向?qū)Ψ街鳈C(jī)發(fā)送UDP數(shù)據(jù)包，然后對方主機(jī)確認(rèn)收到數(shù)據(jù)包， 如果數(shù)據(jù)包是否到達(dá)的消息及時(shí)反饋回來，那么網(wǎng)絡(luò)就是通的。
至于，這種基于QUIC的HTTP協(xié)議究竟未來發(fā)展如何，目前只能拭目以待了。
下面是一張大圖，通過圖解來介紹HTTP/1.0、HTTP/1.1、HTTP/2.0（SDPY）和HTTP over QUIC(HTTP/3)

?
?
HTTPS
HTTPS是Hypertext Transfer Protocol Secure的縮寫，翻譯為超文本傳輸安全協(xié)議。HTTPS經(jīng)由HTTP進(jìn)行通信，但利用SSL/TLS來加密數(shù)據(jù)包。
HTTPS就像是加密電話，通過一些手段來加密通話內(nèi)容的。他是基于普通電話的，但是又不是普通的電話，更不是普通電話的升級版。
所以，HTTP和HTTPS是兩個(gè)不同的協(xié)議。
HTTP的URL是由“http://”起始與默認(rèn)使用端口80，而HTTPS的URL則是由“https://”起始與默認(rèn)使用端口443。
HTTP不是安全的，而且攻擊者可以通過監(jiān)聽和中間人攻擊等手段，獲取網(wǎng)站帳戶和敏感信息等。HTTPS的設(shè)計(jì)可以防止前述攻擊，在正確配置時(shí)是安全的。
美國民主與技術(shù)中心 CDT 首席技術(shù)專家 Joseph Hall 表示： "使用 HTTPS，你的互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)供應(yīng)商不會(huì)知道你在網(wǎng)站上干了些什么，即使是政府和間諜也不能辦到。"
?
所以，目前已經(jīng)有很多網(wǎng)站都在使用HTTPS協(xié)議了，包括全球最大的程序員交友網(wǎng)站：github！我說的是github，不是pornhub哦，雖然他也是https的。
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的漫话：如何给女朋友解释什么是HTTP的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： js内存泄漏常见的四种情况（From L
- 下一篇： 歼16有多大？为何说是空军最大的战斗机