HTTP（HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议），是一种用于在客户端和服务器之间传输超文本数据的协议，所谓的超文本数据意思就是不单单是文本数据，包括了HTML、图像、视频等内容。主要是用来在Web浏览器与服务器之间进行数据通信，是整个的互联网应用的核心支持技术。

HTTP是运行在应用层上的协议，底层是通过TCP/IP协议进行的支持，同时它也是一个无状态的协议，也就是说每个请求和响应操作都是独立的，服务器不会记住之前请求的状态。虽然HTTP本身不提供身份认证、加密、数据完整性的校验，但是我们可以通过其扩展的出来的其他协议来支持相关的操作，例如比较常用的HTTPS、WebSocket等等。

HTTP协议的基本特性

• 请求/响应模型：HTTP是基于了请求响应模式来实现的，也就是说由客户端来发起一个请求，然后请求传递到服务端，服务端根据请求要求的内容来返回一个独立的响应给客户端，并且每个请求和响应之间都是相互独立互不影响的。
• 无状态协议：上面我们提到了HTTP的每次的请求响应都是独立的，也就是说每次请求响应服务器段不会记住上一次请求的状态，而在实际操作中，为了实现跨请求的数据传递，我们可以通过Cookie、Session或其他机制，来保存请求的状态信息。
• 灵活性：HTTP是一种超文本传输协议， 所以就允许了各种类型的数据的传输，例如可以通过HTTP来传输图像、音频、视频、JSON、XML等多种格式的数据。
• 无连接性：在 HTTP/1.x 中，每个请求都会建立一个新的连接，响应之后立即关闭该连接。HTTP/2 和 HTTP/3 引入了持久连接和多路复用技术，使得多个请求可以共享同一个连接，减少了连接的开销。
• 基于文本：HTTP协议虽然可以实现各种数据的传输，但是这些数据的传输一般都是以文本的格式进行处理，也就是说这些数据都可以被人类正常的理解，请求和响应都由一系列的头信息和正文组成，且采用ASCII字符编码。

HTTP协议的工作原理

根据上面的介绍，HTTP的工作流程如下所示。

第一步、客户端发起请求：

用户在浏览器中输入一个URL地址，然后浏览器会将这个请求其转化为成一个HTTP的请求发送到服务端，在过程中，请求会通过DNS解析出目标服务器的IP地址，然后建立起TCP连接来实现数据的请求和响应操作。

第二步、服务器接收请求：

当服务器端接收到客户端的请求之后，会开始根据请求的内容来准备需要响应的数据，例如解析请求头、匹配资源、执行业务逻辑、组装响应数据等操作。

第三步、服务器返回响应：

结果组装好之后，服务器端会将处理的结果，例如HTML页面的内容、图像、JSON数据等内容打包成一个HTTP的数据响应包然后通过数据响应操作返回给客户端。在这个响应数据包中往往会包括状态码、响应头以及响应体等数据。

第四步、客户端处理响应：

当客户端接收到了相应数据之后，浏览器就会根据相应头携带的参数对相应数据进行解析，并将其渲染成页面，或将数据交给应用程序进行处理。

HTTP 请求与响应

上面我们提到了HTTP是一组请求和响应的组合，那么下面我们就来详细介绍一下HTTP的请求和响应。

HTTP的请求

HTTP的请求是由客户端发起，向服务端所要数据的方式，一个标准的HTTP请求包括了如下的几个部分。

• 请求行：主要包含了请求的方法、请求目标、HTTP的版本信息等内容，如下所示。

GET /index.html HTTP/

• 请求头：主要包含了对请求元数据的描述，例如客户端类型、支持的响应格式等，如下所示。

Host: www.example.com
User-Agent: Mozilla/
Accept: text/html

• 请求体：主要就是用来发送实际的请求数据，当然请求体只会在某些方法中存在，例如比较常见的POST请求、PUT请求都会有请求体。

HTTP的响应

HTTP的响应内容，主要是服务端根据客户端的请求来组装返回给客户端的数据，主要包括了如下的几个部分。

• 响应行：主要包括HTTP版本、状态码和状态消息等信息，如下所示

HTTP/ OK

• 响应头：响应头中，主要包含了一个响应的元数据信息包，例如响应的类型、内容长度、缓存策略等，如下所示

Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Content-Length: 

• 响应体：响应体中就是真正由服务端返回的真实数据，例如HTML页面、图片、JSON 数据等。

HTTP协议的版本

到目前为止，HTTP协议有多个版本，每个版本都是对上一个版本的优化以及改进，下面整理了一些目前市面上比较常见的版本，如下所示。

• HTTP/：这个版本是HTTP最早的版本，实现非常简单、基础，但是效率较低，尤其是在网络延迟高的情况下，效率非常低。
• HTTP/：这个版本是在 大多数的Web应用中使用的HTTP的版本，相较于上一个版本，增加了持久连接、管道化等特性来提高了协议处理的性能。
• HTTP/2：这个版本相较于HTTP/1.x版本引入了多路复用、头压缩和服务器推送等技术，极大的提高了Web应用的访问性能，尤其是在多资源请求的场景下，这种性能的提升会非常明显。
• HTTP/3：这个版本是基于QUIC协议实现的HTTP版本，优化了连接建立和数据传输的效率，进一步降低了延迟。

总结

HTTP协议是Web应用层面上一个比较重要的通信协议，通过请求和响应模型使得客户端和服务器能够互相交换数据，随着互联网技术的不断发展，经历了多个版本的演进，每一次版本的提升都旨在提升Web性能和用户体验。有兴趣的读者可以深入的研究一下网络层协议，更加深入的了解HTTP协议。