HTTP消息（报文）

HTTP 消息是服务器和客户端之间交换数据的方式。有两种类型的消息：请求（客户端请求）、响应（服务端响应）

HTTP 消息由采用 ASCII 编码的多行文本构成。在 HTTP/1.1 及早期版本中，消息以明文的形式发送，HTTP/2中，为了优化性能，消息被分到多个HTTP帧中，以二进制的形式发送

HTTP/2 二进制框架机制被设计为不需要改动任何 API 或配置文件即可应用，对用户来说同样是透明的

HTTP 请求和响应具有相似的结构，由以下部分组成：

  1. 第一行作为起始行用于描述要执行的请求，或者是响应状态
  2. 多个可选的HTTP标头组成的集合，用于指明请求或描述消息主体
  3. 一个空行指示所有关于请求的元数据已经发送完毕
  4. 一个可选的包含数据的主体（例如表单）

起始行和HTTP标头通称为请求头，而其有效负载被称为主体

HTTP 请求

起始行

hTTP 请求是客户端发送的消息，用来使服务器执行动作，起始行包含三个要素：

  1. 一个HTTP方法：GET（表示要获取资源） POST（表示向服务器推送数据）等
  2. 请求目标：通常是一个URL，或者是协议、端口和域名的绝对路径，请求的格式因不同的HTTP方法而异，可以是如下形式：
    1. 一个绝对路径，末尾跟上一个 '?' 和查询字符串。这是最常见的形式，称为原始形式（origin form），被 GET、POST、HEAD 和 OPTIONS 方法所使用。
      1. POST / HTTP/1.1
      2. GET /background.png HTTP/1.0
      3. HEAD /test.html?query=alibaba HTTP/1.1
      4. OPTIONS /anypage.html HTTP/1.0
    2. 一个完整的 URL，被称为绝对形式（absolute form），主要在使用 GET 方法连接到代理时使用。
      1. GET http://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/Messages HTTP/1.1
    3. 由域名和可选端口（以 ':' 为前缀）组成的 URL 的 authority 部分，称为 authority form。仅在使用 CONNECT 建立 HTTP 隧道时才使用。
      1. CONNECT developer.mozilla.org:80 HTTP/1.1
    4. 星号形式（asterisk form），一个简单的星号（'*'），配合 OPTIONS 方法使用，代表整个服务器。
      1. OPTIONS * HTTP/1.1
  3. HTTP 版本：定义了剩余消息的结构，作为对期望的响应版本的指示符

标头

HTTP标头的基本结构：不区分大小写的字符串，紧跟着的冒号（':'）和一个结构取决于标头的值。整个标头（包括值）由一行组成，这一行可以非常的长

有许多请求标头可以用，它们可以分为如下几组：

  • 通用标头，例如 Via，适用于整个消息
  • 请求标头，例如 User-Agent、Accept-Type，通过进一步定义，给定上下文或者进行有条件的限制来修改请求
  • 表示表头，例如 Content-Type 描述了消息数据的原始格式和应用的任意编码（仅在消息有主体时才存在）

主体

请求的最后一部分是它的主体。不是所有的请求都有一个主体

像 GET、HEAD、DELETE 和 OPTIONS，通常它们不需要主体。

POST 请求需要主体

主体大致可以分为两类：

  • 单一资源主体，由一个单文件组成，该类型的主体由两个标头定义：Content-Type 和 Content-Length
  • 多资源主体，由多部份主体组成，每一部分包含不同的信息位，通常和 HTML 表单 连系在一起

HTTP 响应

状态行

HTTP 响应的起始行被称作为状态行，包含以下信息：

  1. 协议版本
  2. 状态码，表示成功或者失败，常见的状态码有 200（成功），404（资源不存在），302（临时跳转）
  3. 状态文本，一个简短的，纯粹的信息，通过状态码的文本描述，帮组人们理解该HTTP消息

一个典型的状态行是这样子的：

  • HTTP/1.1 404 Not Found
  • HTTP/1.1 200 OK

标头

响应的标头和请求的标头结构一致

响应标头可以分为这几组：

  • 通用标头，例如 Via ，适用于整个消息
  • 响应标头，例如 Vary 和 Accept-Ranges，提供有关服务的其他信息
  • 表示表头，例如 Content-Type 描述了消息数据的原始格式和应用的任意编码（尽在消息有主体时才存在）

主体

响应的最后一部分是主体，不是所有的响应都有主体，201 和 204 状态码的响应通常不会有主体

主体大致可以分为三类：

  • 单资源主体，由已知长度的单个文件组成。该类型主体由两个标头定义：Content-Type 和 Content-Length
  • 单资源主体，由未知长度的单个文件组成。通过将 Transfer-Encoding 设置为 chunked 来使用分块编码
  • 多资源主体，由多部分 body 组成，每部分包含不同的信息段，但是比较少见

HTTP/2 帧

HTTP/1.x 消息有一些性能上的缺点：

  • 与主体不同，标头不会被压缩
  • 两个消息之间的标头通常非常相似，但他们仍然在连接中重复传输
  • 无法多路复用。党在同一个服务器打开几个连接时，TCP热链接比冷链接更加有效

HTTP/2 引入了一个额外的步骤：它将 HTTP/1.x 消息分成帧并嵌入到流（stream）中。数据帧和报头帧分离，这将允许报头压缩。将多个流组合，这是一个被称为多路复用（multiplexing）的过程，它允许更有效的底层 TCP 连接。

HTTP 帧现在对 Web 开发人员是透明的。在 HTTP/2 中，这是一个在 HTTP/1.1 和底层传输协议之间附加的步骤。Web 开发人员不需要在其使用的 API 中做任何更改来利用 HTTP 帧；当浏览器和服务器都可用时，HTTP/2 将被打开并使用。

结论

HTTP 消息是使用 HTTP 的关键；它们的结构简单，并且具有高可扩展性。HTTP/2 帧机制是在 HTTP/1.x 语法和底层传输协议之间增加了一个新的中间层，而没有从根本上修改它，即它是建立在经过验证的机制之上。