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HTTP的特点

作者:发布时间:2021-01-27 01:54:37点击:60

灵活可扩展

首先,HTTP协议是一个“灵活可扩展”的传输协议。

HTTP协议最初诞生的时候就比较简单,本着开放的精神只规定了报文的基本格式,比如用空格分隔单词,用换行分隔字段,“header+body”等,报文里的各个组成部分都没有做严格的语法语义限制,可以由开发者任意定制。

所以,HTTP协议就随着互联网的发展一同成长起来了。在这个过程中,HTTP协议逐渐增加了请求方法、版本号、状态码、头字段等特性。而body也不再限于文本形式的TXT或HTML,而是能够传输图片、音频视频等任意数据,这些都是源于它的“灵活可扩展”的特点。

而那些RFC文档,实际上也可以理解为是对已有扩展的“承认和标准化”,实现了“从实践中来,到实践中去”的良性循环。

也正是因为这个特点,HTTP才能在三十年的历史长河中“屹立不倒”,从最初的低速实验网络发展到现在的遍布全球的高速互联网,始终保持着旺盛的生命力。

可靠传输

第二个特点,HTTP协议是一个“可靠”的传输协议。

这个特点显而易见,因为HTTP协议是基于TCP/IP的,而TCP本身是一个“可靠”的传输协议,所以HTTP自然也就继承了这个特性,能够在请求方和应答方之间“可靠”地传输数据。

它的具体做法与TCP/UDP差不多,都是对实际传输的数据(entity)做了一层包装,加上一个头,然后调用SocketAPI,通过TCP/IP协议栈发送或者接收。

不过我们必须正确地理解“可靠”的含义,HTTP并不能100%保证数据一定能够发送到另一端,在网络繁忙、连接质量差等恶劣的环境下,也有可能收发失败。“可靠”只是向使用者提供了一个“承诺”,会在下层用多种手段“尽量”保证数据的完整送达。

当然,如果遇到光纤被意外挖断这样的极端情况,即使是神仙也不能发送成功。所以,“可靠”传输是指在网络基本正常的情况下数据收发必定成功,借用运维里的术语,大概就是“3个9”或者“4个9”的程度吧。

应用层协议

第三个特点,HTTP协议是一个应用层的协议。

这个特点也是不言自明的,但却很重要。

在TCP/IP诞生后的几十年里,虽然出现了许多的应用层协议,但它们都仅关注很小的应用领域,局限在很少的应用场景。例如FTP只能传输文件、SMTP只能发送邮件、SSH只能远程登录等,在通用的数据传输方面“完全不能打”。

所以HTTP凭借着可携带任意头字段和实体数据的报文结构,以及连接控制、缓存代理等方便易用的特性,一出现就“技压群雄”,迅速成为了应用层里的“明星”协议。只要不太苛求性能,HTTP几乎可以传递一切东西,满足各种需求,称得上是一个“万能”的协议。

套用一个网上流行的段子,HTTP完全可以用开玩笑的口吻说:“不要误会,我不是针对FTP,我是说在座的应用层各位,都是垃圾。”

请求-应答

第四个特点,HTTP协议使用的是请求-应答通信模式。

这个请求-应答模式是HTTP协议最根本的通信模型,通俗来讲就是“一发一收”“有来有去”,就像是写代码时的函数调用,只要填好请求头里的字段,“调用”后就会收到答复。

请求-应答模式也明确了HTTP协议里通信双方的定位,永远是请求方先发起连接和请求,是主动的,而应答方只有在收到请求后才能答复,是被动的,如果没有请求时不会有任何动作。

当然,请求方和应答方的角色也不是绝对的,在浏览器-服务器的场景里,通常服务器都是应答方,但如果将它用作代理连接后端服务器,那么它就可能同时扮演请求方和应答方的角色。

HTTP的请求-应答模式也恰好契合了传统的C/S(Client/Server)系统架构,请求方作为客户端、应答方作为服务器。所以,随着互联网的发展就出现了B/S(Browser/Server)架构,用轻量级的浏览器代替笨重的客户端应用,实现零维护的“瘦”客户端,而服务器则摈弃私有通信协议转而使用HTTP协议。

此外,请求-应答模式也完全符合RPC(RemoteProcedureCall)的工作模式,可以把HTTP请求处理封装成远程函数调用,导致了WebService、RESTful和gPRC等的出现。

无状态

第五个特点,HTTP协议是无状态的。这个所谓的“状态”应该怎么理解呢?

“状态”其实就是客户端或者服务器里保存的一些数据或者标志,记录了通信过程中的一些变化信息。

你一定知道,TCP协议是有状态的,一开始处于CLOSED状态,连接成功后是ESTABLISHED状态,断开连接后是FIN-WAIT状态,最后又是CLOSED状态。

这些“状态”就需要TCP在内部用一些数据结构去维护,可以简单地想象成是个标志量,标记当前所处的状态,例如0是CLOSED,2是ESTABLISHED等等。

再来看HTTP,那么对比一下TCP就看出来了,在整个协议里没有规定任何的“状态”,客户端和服务器永远是处在一种“无知”的状态。建立连接前两者互不知情,每次收发的报文也都是互相独立的,没有任何的联系。收发报文也不会对客户端或服务器产生任何影响,连接后也不会要求保存任何信息。

“无状态”形象地来说就是“没有记忆能力”。比如,浏览器发了一个请求,说“我是小明,请给我A文件。”,服务器收到报文后就会检查一下权限,看小明确实可以访问A文件,于是把文件发回给浏览器。接着浏览器还想要B文件,但服务器不会记录刚才的请求状态,不知道第二个请求和第一个请求是同一个浏览器发来的,所以浏览器必须还得重复一次自己的身份才行:“我是刚才的小明,请再给我B文件。”

我们可以再对比一下UDP协议,不过它是无连接也无状态的,顺序发包乱序收包,数据包发出去后就不管了,收到后也不会顺序整理。而HTTP是有连接无状态,顺序发包顺序收包,按照收发的顺序管理报文。

但不要忘了HTTP是“灵活可扩展”的,虽然标准里没有规定“状态”,但完全能够在协议的框架里给它“打个补丁”,增加这个特性。

其他特点

除了以上的五大特点,其实HTTP协议还可以列出非常多的特点,例如传输的实体数据可缓存可压缩、可分段获取数据、支持身份认证、支持国际化语言等。但这些并不能算是HTTP的基本特点,因为这都是由第一个“灵活可扩展”的特点所衍生出来的

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