应用层的http和https协议-编程知识

HTTP和HTTPS

http和https是什么？
- http 常用的协议版本
- - http/1.0
  - http/1.1改进
  - http/2.0 改进
- http 和https有什么区别？

http和https是什么？

HTTP（超文本传输协议）是一种用于在网络上传输超文本数据的协议。它是一种客户端-服务器协议，用于从 web 服务器传输文本、图像、音频、视频以及其他多媒体文件到 web 浏览器。

但是http是明文传输的，如果发送的有敏感信息会有安全隐患，所以推出了更加安全的https，https创建的宗旨就是提供一个安全的传输通道，他把明文信息进行了加密。

http 常用的协议版本

下面讲解目前最为流行的http协议，以及他们各自的特点，看完这篇文章，你将会了解http各个版本的特点

http/1.0

优点：
1.简单
http的报文格式就是header + body

GET /mypage.html HTTP/1.0
User-Agent: NCSA_Mosaic/2.0 (Windows 3.1)200 OK
Date: Tue, 15 Nov 1994 08:12:31 GMT
Server: CERN/3.0 libwww/2.17
Content-Type: text/html

灵活和易于扩展，他的状态码和头字段都是可以自定义扩展

缺点

无状态

在同一个连接中，两个执行成功之间的请求之间是没有联系的，但是可以使用HTTP Cookie 使用有状态的绘=会话，这样就可以共享会话信息。服务器不会记录http的状态，所以不需要用额外的资源记录状态信息，但是有一个致命的问题就是在完成有关联性的操作时会非常的麻烦，需要每次都要对服务器进行询问，例如你在购物车下单购买物品，这些都是需要知道用户的身份信息的，这就需要每次都要询问一下用户信息

不安全（http2.0解决以下问题）

因为他是明文传输的，很容易被截取和窃听，如果在传输的过程中，把账号密码泄露出去，那恭喜你，号就没了。
他不验证通信双方身份、有可能进入伪装网站，假如你在一个假的pdd，jd购买东西，那恭喜你，钱没了。
无法证明报文完整性都导致不安全的问题，服务器发送的消息很有可能被篡改，在信息中植入广告和弹窗等。

无连接（http1.1解决）

浏览器的每次请求都需要于服务器建立一个TCP连接，因为每个TCP只能发送一个请求，所以会大量的创建和销毁，在这个过程中浪费了大量的时间

http/1.1改进

1. host头的处理

http1.1的报文格式凭借 Host 标头，能够使不同域名配置在同一个 IP 地址的服务器上，如果报文中没有host，会报400错误。

GET /zh-CN/docs/Glossary/Simple_header HTTP/1.1
Host: developer.mozilla.org
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10.9; rv:50.0) Gecko/20100101 Firefox/50.0
Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8
Accept-Language: en-US,en;q=0.5
Accept-Encoding: gzip, deflate, br
Referer: https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Glossary/Simple_header200 OK
Connection: Keep-Alive
Content-Encoding: gzip
Content-Type: text/html; charset=utf-8
Date: Wed, 20 Jul 2016 10:55:30 GMT
Etag: "547fa7e369ef56031dd3bff2ace9fc0832eb251a"
Keep-Alive: timeout=5, max=1000
Last-Modified: Tue, 19 Jul 2016 00:59:33 GMT
Server: Apache
Transfer-Encoding: chunked
Vary: Cookie, Accept-Encoding

更多缓存

HTTP1.1支持更多的缓存策略，例如Entity tag，If-Unmodified-Since, If-Match, If-None-Match等更多可供选择的缓存头来控制缓存策略

长连接

前面我们已经了解到了，每次http请求都需要建立一个连接，创建连接的过程不但会消耗时间还会消耗资源，如果想要减少时间和资源的消耗，那就应该重用连接，所以http1.1中引用了重用连接的机制，在请求头中加入keep-live,即保持长连接，连接相应完不关闭，继续重用。注意这个长连接是有时间限制的，并且服务端有最大的连接数量，如果达到这个数量，长连接就会被关闭，http1.1 默认开启长连接

管道传输

因为长连接的存在，发送一次请求后并不会关闭TCP连接，所以可以不等第一次请求的响应，这大大减少了请求的队头阻塞，但是服务器必须按照接受请求的顺序来处理响应，如果一个连接的请求处理较长，那么后面的请求都要排队等待，响应的队头阻塞依旧存在

http/2.0 改进

http2对1.x完全兼容，因为他是在1.x的基础上升级的，而不是重写1.x。状态以及api在2.0的协议是一样的，并且2.0性能大幅度的提升，为什么提升？这里先埋下伏笔，等下面讲解回收

二进制分帧-http2.0的基石

上面我们知道了2.0的性能大幅度的提升，突破http1.0的性能限制，改进传输性能，实现低延迟和高吞吐量，但是并不知道为什么，其实就是新增加了二进制分帧层，在tcp协议中，数据的传输单位是数据报。数据分成两个部分，一个是头部（header）和实际的数据部分（body）。但是在http2.0中，他把数据报的两大部分分成了header frame 和 data frame，分别是头部帧和数据帧，和http1.x对应的是header和body。帧的载体是是流，在一个流中header frame 和data frame 可以分成多个数据片进行传输。
流，流是连接中的一个虚拟通道，他可以进行双向传输，每个流都有一个唯一整数标识符，为了区分服务端和客户端的stream，客服端发起的标识符为奇数，服务端发起的标识符为偶数，一个http2连接可以包含多个并发打开的流。

2. 多路复用

在http1.1中，浏览器客户端在同一时间，对同一个域名下的请求有一定的限制，超过限制的数目请求将会被阻塞。这也是为何一些站点会有多个静态资源CDN的原因之一，在http2.0中就对这个问题进行优化，不用依赖多个TCP连接实现多流并行，每个数据流可以拆分成互不依赖的帧，这些可以分优先级，交错发送，最后在服务端把他们重新组装起来，多个stream在一个tcp连接发送数据，解决了客户端的队头阻塞问题端，

在这里插入图片描述