本篇章是为了突击面试中的计算机网络重点而存在的，目的是涵盖面试中常考的板块

HTTP的基础知识

HTTP的名称

http的全称是HyperText Transfer Protocol，也就是超文本传输协议

http一共可以被拆分为三个部分——超文本、传输、协议，简单来说，HTTP就是在计算机网络世界中专门用来两点之间传输视频、音频、图像文字等超文本内容的约定和规范

HTTP的五大状态码

• 1XX： 提示信息，表示目前是协议处理的中间状态，还需要等待后续处理，这种用到的比较少
• 2XX： 成功，报文已经被成功收到并且并被正确处理，常用的有200、204、206
• 3XX： 重定向，资源位置发生变化，需要客户端重新发送请求，常用的有301、302、304
• 4XX： 客户端错误，请求的报文格式有误，服务端无法解析，常用的有400、403、404
• 5XX： 服务器错误，服务器在处理请求时内部出现错误常用的有500、501、502、503

常用状态码的详解

1. 200 ok：这是最常见的状态码，表示一切正常
2. 202 no content：这也是成功的状态码，只不过表示响应没有body数据
3. 206 Partial Content：这是HTTP的断点续传，意思是当前的body数据不是所有的body数据，只是其中的一部分
4. 301 Move Permanently：这是永久重定向，意思是当前访问的资源已经永久地改变位置，需要重新更换一个URL来进行请求
5. 302 Found：这是临时重定向，意思是当前资源还存在原来的位置，只不过需要暂时切换另外一个URL来进行访问
6. 304 Not Modify ：不具有跳转含义，表示当前的资源未修改，重定向已经存在的缓存文件，因此又被称为缓存重定向
7. 400 Bad Request：意思是当前客户端发起的请求是错误的，但是这只是笼统的提示
8. 403 Forbidden：意思是当前资源被服务器禁止访问，并不是客户端的问题
9. 404 Not Found：意思是当前请求的资源在服务器上不存在或者找不到，无法给客户端提供资源
10. 500 Internet Service Error：意思是当前服务器发生了错误，但是仍然是一个笼统的说法，与400类似
11. 501 Not Implemented：意思是当前服务还未开放，类似于暂未开业，敬请期待
12. 502 Bad Gateway：意思是服务器自身正常，但是在访问后端服务器时发生了错误
13. 503 Service Unavailable：意思是当前服务器正忙，请稍后再试

HTTP的常见字段

• Host字段：Host字段是用来指定域名的 我们一开始就说过，HTTP是用来在网络世界中进行两点之间传输超文本内容的约定和规范的，既然是两点之间，并且又是在庞杂的网络世界，那么自然要指定特定的主机，Host就是来帮我们分辨目标的字段

• Content-Length字段：服务器在返回数据的时候会标注返回长度的，这样才可以区分出本次回复和下次回复

• Connection字段：两台主机之间的连接分为两种，一种是长连接，一种是短连接；长连接，顾名思义，两台主机之间建立连接之后不会立刻断开；短连接就是两个主机之间建立连接成功，然后传输一个资源，然后立马断开连接。从这里我们就可以发现，如果两台主机之间建立的是短连接，并且要传输大量的内容的话，那么会造成极大的资源浪费，因为建立可靠连接的过程是需要进行三次握手、四次挥手的，这样会造成极大资源浪费。如果是长连接，那么就可以等到所有资源传输完毕双方再断开连接。从HTTP/1.1 版本开始就是默认使用的长连接，但是为了兼容以前的老版本，还是会存在这个字段

• content-type字段：本字段的用处是服务器在返回给客户端时的数据类型 而且，客户端在发送时也可以使用accept来说明自己能够接收什么样的类型

  

• Content-Encoding字段：客户端在该字段中标注特定的压缩格式，这样服务端就会将已经压缩好的特定的格式传输给客户端

GET与POST

GET与POST的区别

GET的意思是从服务器获取资源，这些资源可以是文本、音频、图像等，例如，你打开我的博客，那么就是浏览器向服务器发起了一个GET请求

POST则是GET的反向操作，例如你在我的文章下面留言，并且点击发送按钮，此时浏览器就会将你留言的内容拼接到请求的body中去通过TCP协议来发送给服务器

GET和POST的幂等与安全

• 幂等的意思是多次的重复操作得到的结果是一致的
• 安全的意思是客户端发送的内容不会破坏服务器上的资源

很明显，GET请求是向服务器发起读取请求，是只读操作，所以是安全且幂等的；POST请求是向服务器发起写请求，所以是不安全的，并且多次的写请求会创建不同的资源，所以是不幂等的

HTTP特性与优缺点

HTTP有许多的特性，这些特性带来了优缺点

HTTP的优点

1. 简单： HTTP的基本报文格式就是 header + body，头信息也是 key + value 的简单格式，非常利于学习
2. 灵活、易于扩展： HTTP协议里面的请求、URL、状态码、头字段等都没有被限制死，这方便了开发人员进行扩展与自定义，同时，由于，由于HTTP是OSI模型的一环，它的底层也是可以随意定制的，在HTTP/3中甚至将底层的TCP转为了基于UDP的QUIC
3. 应用广泛 HTTP的应用广泛，生态齐全，具有天然的跨平台优势

HTTP的缺点

1. 无状态双刃剑 无状态的好处是服务器不需要花费额外的资源去记录信息的状态，但是正是由于无状态特性，关于有时序性的操作会变得非常麻烦 例如 登陆 ~> 下单 ~> 支付 这一系列流程下来，我们都需要对用户的身份进行验证，但是由于HTTP的无状态特性，每一个操作都需要对用户身份进行验证 对于无状态的问题，最常见的解决方法就是使用cookie技术

2. 明文传输双刃剑 明文传输对于开发人员来说，可以非常方便的用肉眼观察，但是这样也导致信息在互联网上裸奔

3. 不安全 HTTP的最大问题就是安全性不高

   • 通信使用明文，不进行加密：如果HTTP中包含账号密码信息，那么会造成账号失窃
   • 不验证通信双方身份，容易遭遇伪装：访问假的淘宝、京东
   • 无法验证报文的完整性，有可能报文已
   • 经被修改：在报文中植入垃圾广告

   HTTP的不安全问题可以通过使用HTTPS来进行解决，HTTPS里面加入了SSL层，由此来保证安全性

HTTP和HTTPS

HTTP和HTTPS的区别

1. HTTP是超文本传输协议，在传输的过程中是明文传输，有安全隐患。HTTPS则是解决了HTTP的安全问题，通过引入SSL层来保证报文的加密传输
2. HTTP建立连接的方式相对简单，只需要使用TCP层进行三次握手即可。HTTPS建立连接的方式在HTTP的基础上还需要进行SSL层的三次握手
3. HTTP的端口是80，HTTPS的端口是443
4. HTTPS需要向CA申请数字证书用于确保服务器的身份

HTTPS解决HTTP哪些问题

HTTP存在的问题

1. 窃听风险：HTTP使用的是明文传输，容易被监听
2. 篡改风险：HTTP报文中的内容容易被他人拦截并且篡改，这是无法校验的
3. 冒充风险：他人有可能冒充淘宝网站，造成犯罪

HTTPS解决的问题

1. 信息加密：内容被加密，无法被窃听
2. 校验机制：报文内容被加密，如果被篡改就会无法正常显示
3. 身份证书：服务器会得到CA的验证，证明网站的真实性

HTTPS解决问题的方法

1. 混合加密：通过混合加密保证了密文的安全性，客户端首先向服务端索要公钥，然后用公钥对信息进行加密，加密完毕传输给服务端，服务端再通过私钥解密
2. 摘要算法保证完整性：报文传输之前会根据报文的内容计算一个值，后续传达后会根据这个值来进行判断是否存在被篡改的问题
3. 数字证书：当客户端向服务器发起索要公钥的请求的时候，如何保证服务端的身份可信？这里就需要借助第三方权威机构CA，CA为服务器颁发证书，服务器将公钥放在证书里面，只要证书是可靠的，那么密钥就是可靠的

HTTP/1.1 、HTTP/2 、HTTP/3的演变

HTTP / 1.1对于HTTP / 1.0的提升

1. 使用长连接代替短连接，避免了反复建立连接的代价
2. 支持管道技术，一条消息发送出去后不用等到回复就发送后续消息

虽然HTTP / 1.1相比HTTP / 1.0 有提升，但是HTTP /1.1还是存在瓶颈

1. 请求头（header）没有经过压缩就发送出去，在头部信息冗杂的情况下会出现性能问题
2. 服务器是按照请求顺序响应的，如果某些服务器的响应慢了，可能会导致某一些服务器一直无法得到响应，这也是队头阻塞
3. 没有请求优先级顺序
4. 请求只能由客户端主动发起，服务器被动响应

HTTP / 2的改进

1. 头部压缩：如果同时发送了大量的请求，他们的头部是相同的话，那么协议就会消除这些请求的相同的头部，这里使用的算法也就是 HPack 算法
2. 二进制格式：HTTP /2不再使用字符串的传输，而是采用二进制格式传输，二进制格式传输虽然对于人不太友好，但是计算机只能识别二进制，所以提升了处理的速度。头信息和数据体都是二进制形式，所以被统称为帧（frame）
3. 数据流：HTTP/2 的数据包不是按顺序发送的，同⼀个连接⾥⾯连续的数据包，可能属于不同的回应。因此，必 须要对数据包做标记，指出它属于哪个回应。 每个请求或回应的所有数据包，称为⼀个数据流（ Stream ）。每个数据流都标记着⼀个独⼀⽆⼆的编 号，其中规定客户端发出的数据流编号为奇数， 服务器发出的数据流编号为偶数 客户端还可以指定数据流的优先级。优先级⾼的请求，服务器就先响应该请求。
4. 多路复用：多路复用解决了队头阻塞问题，简单来说，假如有两个客户端都和服务器建立了连接，服务器在处理A客户端的请求要花费大量时间的话，那么服务器就会先将处理完毕的A的请求的部分先返回，然后去处理B的请求，最后再来解决A的请求
5. 服务器推送：服务器再也不是只能等待客户端发送请求然后被动响应的一方，服务器也可以自己推送消息到客户端

HTTP / 2 虽然有了很大的优化，但是仍然存在一个很大的缺点，那就是HTTP / 2 的底层是TCP协议，TCP无法识别一个TCP连接中的不同请求，如果发生了丢包现象，那么TCP就会发动TCP重传机制，这个连接中的所有请求都必须等待这个丢了的包重传，严重影响效率

HTTP / 3 的改进

HTTP / 2的底层使用TCP协议，这就无法避免丢包阻塞所有的请求，于是HTTP / 3就采用了基于 UDP 的QUIC技术，我们都知道UDP是不可靠的协议，那么如何保证可靠呢？其实也就是当发现了丢包现象就会阻塞这一个流，然后重传

QUIC协议就是一个基于UDP的伪TCP协议，这是一个新的协议，很多设备不认识QUIC协议，于是就会把它当作UDP，这也导致HTTP / 3的推广变得非常缓慢