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计算机网络，向过去学习 - HTTP

最编程 2024-05-01 09:20:17
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8. 说说 HTTP 常用的状态码及其含义？

HTTP状态码首先应该知道个大概的分类：

  • 1XX：信息性状态码

  • 2XX：成功状态码

  • 3XX：重定向状态码

  • 4XX：客户端错误状态码

  • 5XX：服务端错误状态码

在这里插入图片描述
说一下301和302的区别？

  • 301：永久性移动，请求的资源已被永久移动到新位置。服务器返回此响应时，会返回新的资源地址。

  • 302：临时性性移动，服务器从另外的地址响应资源，但是客户端还应该使用这个地址。

9. HTTP 有哪些请求方式？

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其中，POST、DELETE、PUT、GET的含义分别对应我们最熟悉的增、删、改、查。

10. 说⼀下 GET 和 POST 的区别？

可以从以下几个方面来说明GET和POST的区别：
在这里插入图片描述
1、从 HTTP 报文层面来看，GET 请求将信息放在 URL，POST 将请求信息放在请求体中。这一点使得 GET 请求携带的数据量有限，因为 URL 本身是有长度限制的，而 POST 请求的数据存放在报文体中，因此对大小没有限制。而且从形式上看，GET 请求把数据放 URL 上不太安全，而 POST 请求把数据放在请求体里想比较而言安全一些。

2、从数据库层面来看，GET 符合幂等性和安全性，而 POST 请求不符合。这个其实和 GET/POST 请求的作用有关。按照 HTTP 的约定，GET 请求用于查看信息，不会改变服务器上的信息；而 POST 请求用来改变服务器上的信息。正因为 GET 请求只查看信息，不改变信息，对数据库的一次或多次操作获得的结果是一致的，认为它符合幂等性。安全性是指对数据库操作没有改变数据库中的数据。

3、从其他层面来看，GET 请求能够被缓存，GET 请求能够保存在浏览器的浏览记录里，GET 请求的 URL 能够保存为浏览器书签。这些都是 POST 请求所不具备的。缓存是 GET 请求被广泛应用的根本，他能够被缓存也是因为它的幂等性和安全性，除了返回结果没有其他多余的动作，因此绝大部分的 GET 请求都被 CDN 缓存起来了，大大减少了 Web 服务器的负担。

11. GET 的长度限制是多少？

HTTP中的GET方法是通过URL传递数据的，但是URL本身其实并没有对数据的长度进行限制，真正限制GET长度的是浏览器。

例如IE浏览器对URL的最大限制是2000多个字符，大概2kb左右，像Chrome、Firefox等浏览器支持的URL字符数更多，其中FireFox中URL的最大长度限制是65536个字符，Chrome则是8182个字符。

这个长度限制也不是针对数据部分，而是针对整个URL。

12. HTTP 请求的过程与原理？

HTTP协议定义了浏览器怎么向服务器请求文档，以及服务器怎么把文档传给浏览器。
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  1. 每个服务器都有一个进程，它不断监听TCP的端口80，以便发现是否有浏览器向它发出连接建立请求

  2. 监听到连接请求，就会建立TCP连接

  3. 浏览器向服务器发出浏览某个页面的请求，服务器接着就返回所请求的页面作为响应

  4. 最后，释放TCP连接

在浏览器和服务器之间的请求和响应的交互，必须按照规定的格式和遵循一定的规则，这些格式和规则就是超文本传输协议HTTP。

13. 说一下HTTP的报文结构？

HTTP报文有两种，HTTP请求报文和HTTP响应报文：
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HTTP请求报文

HTTP 请求报文的格式如下：

GET / HTTP/1.1
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_10_5)
Accept: */*

HTTP 请求报文的第一行叫做请求行，后面的行叫做首部行，首部行后还可以跟一个实体主体。请求首部之后有一个空行，这个空行不能省略，它用来划分首部与实体。

请求行包含三个字段：

  • 方法字段：包括POST、GET等请方法。

  • URL 字段

  • HTTP 版本字段。

HTTP 响应报文

HTTP 响应报文的格式如下：

HTTP/1.0 200 OK
Content-Type: text/plain
Content-Length: 137582
Expires: Thu, 05 Dec 1997 16:00:00 GMT
Last-Modified: Wed, 5 August 1996 15:55:28 GMT
Server: Apache 0.84
<html>
  <body>Hello World</body>
</html>

HTTP 响应报文的第一行叫做状态行，后面的行是首部行，最后是实体主体。

  • 状态行包含了三个字段：协议版本字段、状态码和相应的状态信息。

  • 实体部分是报文的主要部分，它包含了所请求的对象。

  • 首部行首部可以分为四种首部，请求首部、响应首部、通用首部和实体首部。通用首部和实体首部在请求报文和响应报文中都可以设置，区别在于请求首部和响应首部。

    常见的请求首部有 Accept 可接收媒体资源的类型、Accept-Charset 可接收的字符集、Host 请求的主机名。

    常见的响应首部有 ETag 资源的匹配信息，Location 客户端重定向的 URI。

    常见的通用首部有 Cache-Control 控制缓存策略、Connection 管理持久连接。

    常见的实体首部有 Content-Length 实体主体的大小、Expires 实体主体的过期时间、Last-Modified 资源的最后修改时间。

14. URI 和 URL 有什么区别?

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  • URI，统一资源标识符(Uniform Resource Identifier， URI)，标识的是Web上每一种可用的资源，如 HTML文档、图像、视频片段、程序等都是由一个URI进行标识的。

  • URL，统一资源定位符（Uniform Resource Location)，它是URI的一种子集，主要作用是提供资源的路径。

它们的主要区别在于，URL除了提供了资源的标识，还提供了资源访问的方式。这么比喻，URI 像是身份证，可以唯一标识一个人，而 URL 更像一个住址，可以通过 URL 找到这个人——人类住址协议://地球/中国/北京市/海淀区/XX学校/XX宿舍楼/XX宿舍/张三.男

15. 说下 HTTP/1.0，1.1，2.0 的区别？

关键需要记住 HTTP/1.0 默认是短连接，可以强制开启，HTTP/1.1 默认长连接，HTTP/2.0 采用多路复用。

HTTP/1.0

  • 默认使用短连接，每次请求都需要建立一个 TCP 连接。它可以设置Connection: keep-alive 这个字段，强制开启长连接。

HTTP/1.1

  • 引入了持久连接，即 TCP 连接默认不关闭，可以被多个请求复用。

  • 分块传输编码，即服务端每产生一块数据，就发送一块，用” 流模式” 取代” 缓存模式”。

  • 管道机制，即在同一个 TCP 连接里面，客户端可以同时发送多个请求。

HTTP/2.0

  • 二进制协议，1.1 版本的头信息是文本（ASCII 编码），数据体可以是文本或者二进制；2.0 中，头信息和数据体都是二进制。

  • 完全多路复用，在一个连接里，客户端和浏览器都可以同时发送多个请求或回应，而且不用按照顺序一一对应。

  • 报头压缩，HTTP 协议不带有状态，每次请求都必须附上所有信息。Http/2.0 引入了头信息压缩机制，使用 gzip 或 compress 压缩后再发送。

  • 服务端推送，允许服务器未经请求，主动向客户端发送资源。

16. HTTP/3了解吗？

HTTP/3主要有两大变化，传输层基于UDP、使用QUIC保证UDP可靠性。

HTTP/2存在的一些问题，比如重传等等，都是由于TCP本身的特性导致的，所以HTTP/3在QUIC的基础上进行发展而来，QUIC（Quick UDP Connections）直译为快速UDP网络连接，底层使用UDP进行数据传输。

HTTP/3主要有这些特点：

  • 使用UDP作为传输层进行通信

  • 在UDP的基础上QUIC协议保证了HTTP/3的安全性，在传输的过程中就完成了TLS加密握手

  • HTTPS 要建⽴⼀个连接，要花费 6 次交互，先是建⽴三次握⼿，然后是 TLS/1.3 的三次握⼿。QUIC 直接把以往的 TCP 和 TLS/1.3 的 6 次交互合并成了 3 次，减少了交互次数。

  • QUIC 有⾃⼰的⼀套机制可以保证传输的可靠性的。当某个流发⽣丢包时，只会阻塞这个流，其他流不会受到影响。

我们拿一张图看一下HTTP协议的变迁：
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17. HTTP 如何实现长连接？在什么时候会超时？

什么是 HTTP 的长连接？

  1. HTTP 分为长连接和短连接，本质上说的是 TCP 的长短连接。TCP 连接是一个双向的通道，它是可以保持一段时间不关闭的，因此 TCP 连接才具有真正的长连接和短连接这一说法。

  2. TCP 长连接可以复用一个 TCP 连接，来发起多次的 HTTP 请求，这样就可以减少资源消耗，比如一次请求 HTML，如果是短连接的话，可能还需要请求后续的 JS/CSS。

如何设置长连接？

通过在头部（请求和响应头）设置 Connection 字段指定为keep-alive，HTTP/1.0 协议支持，但是是默认关闭的，从 HTTP/1.1 以后，连接默认都是长连接。

在什么时候会超时呢？

  • HTTP 一般会有 httpd 守护进程，里面可以设置 keep-alive timeout，当 tcp 连接闲置超过这个时间就会关闭，也可以在 HTTP 的 header 里面设置超时时间

  • TCP 的 keep-alive 包含三个参数，支持在系统内核的 net.ipv4 里面设置；当 TCP 连接之后，闲置了 tcp_keepalive_time，则会发生侦测包，如果没有收到对方的 ACK，那么会每隔 tcp_keepalive_intvl 再发一次，直到发送了 tcp_keepalive_probes，就会丢弃该连接。

    1、tcp_keepalive_intvl = 15
    2、tcp_keepalive_probes = 5
    3、tcp_keepalive_time = 1800

18. 说说HTTP 与 HTTPS 有哪些区别？

  1. HTTP 是超⽂本传输协议，信息是明⽂传输，存在安全⻛险的问题。HTTPS 则解决 HTTP 不安全的缺陷，在TCP 和 HTTP ⽹络层之间加⼊了 SSL/TLS 安全协议，使得报⽂能够加密传输。

  2. HTTP 连接建⽴相对简单， TCP 三次握⼿之后便可进⾏ HTTP 的报⽂传输。⽽ HTTPS 在 TCP 三次握⼿之后，还需进⾏ SSL/TLS 的握⼿过程，才可进⼊加密报⽂传输。

  3. HTTP 的端⼝号是 80，HTTPS 的端⼝号是 443。

  4. HTTPS 协议需要向 CA（证书权威机构）申请数字证书，来保证服务器的身份是可信的。

19. 为什么要用HTTPS？解决了哪些问题？

因为HTTP 是明⽂传输，存在安全上的风险：

  • 窃听⻛险，⽐如通信链路上可以获取通信内容，用户账号被盗。

  • 篡改⻛险，⽐如强制植⼊垃圾⼴告，视觉污染。

  • 冒充⻛险，⽐如冒充淘宝⽹站，用户金钱损失。

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所以引入了HTTPS，HTTPS 在 HTTP 与 TCP 层之间加⼊了 SSL/TLS 协议，可以很好的解决了这些风险：

  • 信息加密：交互信息⽆法被窃取。

  • 校验机制：⽆法篡改通信内容，篡改了就不能正常显示。

  • 身份证书：能证明淘宝是真淘宝。

所以SSL/TLS 协议是能保证通信是安全的。

20. HTTPS工作流程是怎样的？

这道题有几个要点：公私钥、数字证书、加密、对称加密、非对称加密。

HTTPS 主要工作流程：

  1. 客户端发起 HTTPS 请求，连接到服务端的 443 端口。

  2. 服务端有一套数字证书（证书内容有公钥、证书颁发机构、失效日期等）。

  3. 服务端将自己的数字证书发送给客户端（公钥在证书里面，私钥由服务器持有）。

  4. 客户端收到数字证书之后，会验证证书的合法性。如果证书验证通过，就会生成一个随机的对称密钥，用证书的公钥加密。

  5. 客户端将公钥加密后的密钥发送到服务器。

  6. 服务器接收到客户端发来的密文密钥之后，用自己之前保留的私钥对其进行非对称解密，解密之后就得到客户端的密钥，然后用客户端密钥对返回数据进行对称加密，酱紫传输的数据都是密文啦。

  7. 服务器将加密后的密文返回到客户端。

  8. 客户端收到后，用自己的密钥对其进行对称解密，得到服务器返回的数据。

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这里还画了一张更详尽的图：
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21. 客户端怎么去校验证书的合法性？

首先，服务端的证书从哪来的呢？

为了让服务端的公钥被⼤家信任，服务端的证书都是由 CA （Certificate Authority，证书认证机构）签名的，CA就是⽹络世界⾥的*局、公证中⼼，具有极⾼的可信度，所以由它来给各个公钥签名，信任的⼀⽅签发的证书，那必然证书也是被信任的。
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CA 签发证书的过程，如上图左边部分：

  1. ⾸先 CA 会把持有者的公钥、⽤途、颁发者、有效时间等信息打成⼀个包，然后对这些信息进⾏ Hash 计算，得到⼀个 Hash 值；

  2. 然后 CA 会使⽤⾃⼰的私钥将该 Hash 值加密，⽣成 Certificate Signature，也就是 CA 对证书做了签名；

  3. 最后将 Certificate Signature 添加在⽂件证书上，形成数字证书；

客户端校验服务端的数字证书的过程，如上图右边部分：

  1. ⾸先客户端会使⽤同样的 Hash 算法获取该证书的 Hash 值 H1；

  2. 通常浏览器和操作系统中集成了 CA 的公钥信息，浏览器收到证书后可以使⽤ CA 的公钥解密 Certificate

  3. Signature 内容，得到⼀个 Hash 值 H2 ；

  4. 最后⽐较 H1 和 H2，如果值相同，则为可信赖的证书，否则则认为证书不可信。

假如在HTTPS的通信过程中，中间人篡改了证书原文，由于他没有CA机构的私钥，所以CA公钥解密的内容就不一致。

22. 如何理解 HTTP 协议是无状态的？

这个无状态是什么？是客户端的状态，所以字面意思，就是HTTP协议中服务端不会保存客户端的任何信息。

比如当浏览器第一次发送请求给服务器时，服务器响应了；如果同个浏览器发起第二次请求给服务器时，它还是会响应，但是呢，服务器不知道你就是刚才的那个浏览器。

那有什么办法记录状态呢？主要有两个办法，Session和Cookie。

23. 说说Session 和 Cookie 有什么联系和区别?

先来看看什么是 Session 和 Cookie ：

  • Cookie 是保存在客户端的一小块文本串的数据。客户端向服务器发起请求时，服务端会向客户端发送一个 Cookie，客户端就把 Cookie 保存起来。在客户端下次向同一服务器再发起请求时，Cookie 被携带发送到服务器。服务端可以根据这个Cookie判断用户的身份和状态。

  • Session 指的就是服务器和客户端一次会话的过程。它是另一种记录客户状态的机制。不同的是cookie保存在客户端浏览器中，而session保存在服务器上。客户端浏览器访问服务器的时候，服务器把客户端信息以某种形式记录在服务器上，这就是session。客户端浏览器再次访问时只需要从该session中查找用户的状态。

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Session 和 Cookie 到底有什么不同呢？

  • 存储位置不一样，Cookie 保存在客户端，Session 保存在服务器端。

  • 存储数据类型不一样，Cookie 只能保存ASCII，Session可以存任意数据类型，一般情况下我们可以在 Session 中保持一些常用变量信息，比如说 UserId 等。

  • 有效期不同，Cookie 可设置为长时间保持，比如我们经常使用的默认登录功能，Session 一般有效时间较短，客户端关闭或者 Session 超时都会失效。

  • 隐私策略不同，Cookie 存储在客户端，比较容易遭到不法获取，早期有人将用户的登录名和密码存储在 Cookie 中导致信息被窃取；Session 存储在服务端，安全性相对 Cookie 要好一些。

  • 存储大小不同， 单个Cookie保存的数据不能超过4K，Session可存储数据远高于 Cookie。

Session 和 Cookie有什么关联呢？

可以使用Cookie记录Session的标识。
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  • 用户第一次请求服务器时，服务器根据用户提交的信息，创建对应的 Session，请求返回时将此 Session 的唯一标识信息 SessionID 返回给浏览器，浏览器接收到服务器返回的 SessionID 信息后，会将此信息存入 Cookie 中，同时 Cookie 记录此 SessionID 是属于哪个域名。

  • 当用户第二次访问服务器时，请求会自动判断此域名下是否存在 Cookie 信息，如果存在，则自动将 Cookie 信息也发送给服务端，服务端会从 Cookie 中获取 SessionID，再根据 SessionID 查找对应的 Session 信息，如果没有找到，说明用户没有登录或者登录失效，如果找到 Session 证明用户已经登录可执行后面操作。

分布式环境下Session怎么处理呢？

分布式环境下，客户端请求经过负载均衡，可能会分配到不同的服务器上，假如一个用户的请求两次没有落到同一台服务器上，那么在新的服务器上就没有记录用户状态的Session。

这时候怎么办呢？可以使用Redis等分布式缓存来存储Session，在多台服务器之间共享。
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客户端无法使用Cookie怎么办？

有可能客户端无法使用Cookie，比如浏览器禁用Cookie，或者客户端是安卓、IOS等等。

这时候怎么办？SessionID怎么存？怎么传给服务端呢？

首先是SessionID的存储，可以使用客户端的本地存储，比如浏览器的sessionStorage。

接下来怎么传呢？

  • 拼接到URL里：直接把SessionID作为URL的请求参数

  • 放到请求头里：把SessionID放到请求的Header里，比较常用。

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