HTTP请求流程你了解了么？

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预备知识

前文没有描述到传输和协议直接的层级对应关系，大概补充下网络通讯中数据传输对应的协议，首先了解下OSI(开放式系统互联:Open System InterConnection)七层 模式，及其对应不一样层次的协议。

OSI体系结构	TCP/IP相关协议结构
应用层	HTTP,Telnet，FTP等
表示层
会话层
传输层	TCP,UDP
网络层	IP
数据链路层
物理层

了解到HTTP协议是创建在TCP链接基础之上的。HTTP 是一种容许浏览器向服务器获取资源的协议，是 Web 的基础，一般由浏览器发起请求，用来获取不一样类型的文件， 例如 HTML 文件、CSS 文件、JavaScript 文件、图片、视频等。此外，HTTP 也是浏览器使用最广的协议。

咱们对HTTP不太了解的话都会存在这样的疑惑，为何再次访问同一站点会比第一次快，登陆过一次后的网站再次访问就处于登陆状态等，咱们 经过对HTTP请求过程的剖析来解开这些谜团。

浏览器端发起 HTTP 请求流程

浏览器输入网址：http://time.geekbang.org/index.html，以后会完成什么步骤呢？

一、构建请求

首先，浏览器构建请求行信息，构建好后，浏览器准备发起网络请求。

GET /index.html HTTP1.1

二、查找缓存

在真正发起网络请求以前，浏览器会先在浏览器缓存中查询是否有要请求的文件。其中，浏览器缓存是一种在本地保存资源副本，以供下次请求时直接使用的技术。

当浏览器发现请求资源已经存在浏览器缓存中存有副本，则会拦截请求并返回该资源副本结束请求。若是查找缓存失败，则会进入网络请求。因此会有利于：

• 缓解服务器端压力，提高性能

• 对于网站来讲，缓存是实现快速资源加载的重要组成部分，减小了获取资源的时间。

三、准备IP地址和端口

咱们经过开头预备知识和前文也大概了解到了HTTP和TCP的关系。浏览器使用 HTTP 协议做为应用层协议，用来封装请求的文本信息；并使用 TCP/IP 做传输层协议将它发到网络上，因此在 HTTP 工做开始以前，浏览器须要经过 TCP 与服务器创建链接。也就是说 HTTP 的内容是经过 TCP 的传输数据阶段来实现的。

TCP和HTTP的关系示意图：

 

据此，咱们能够知道创建HTTP网络请求就是，经过URL地址来解析获取IP和端口信息，创建服务器和TCP链接。咱们经过前文《TCP协议》 说到了数据包都是经过IP地址传输给接收方的。而咱们网站通常的地址都是域名，因此须要把域名和IP地址作映射关系，即解析IP地址的系统“域名系统(DNS)”解析出 IP地址，并获取对应端口号得到创建链接的前置条件。换句话说，即浏览器请求DNS返回域名对应的IP，而请求DNS时也会查询DNS数据缓存服务，判断是否域名已解析过， 若是解析过则查询直接使用，拿到IP后则判断URL是否指明端口号，没有则HTTP协议默认时80端口。

四、等待TCP队列

Chrome 有个机制，同一个域名同时最多只能创建 6 个 TCP 链接，若是在同一个域名下同时有 10 个请求发生，那么其中 4 个请求会进入排队等待状态，直至进行中的请求完成。固然，若是当前请求数量少于 6，会直接进入下一步，创建 TCP 链接。

五、创建TCP链接

队列等待结束后，TCP和服务器实现“三次握手”（前文TCP协议有描述），即客户端和服务器发送三个数据包以确认链接，实现浏览器和服务的链接。

六、发送HTTP请求

一旦创建了 TCP 链接，浏览器就能够和服务器进行通讯了。而 HTTP 中的数据正是在这个通讯过程当中传输的。

HTTP请求数据格式：

首先浏览器会向服务器发送请求行，它包括了请求方法、请求 URI（Uniform Resource Identifier）和 HTTP 版本协议。

其中请求方式有GET，POST,PUT,Delete等，其中经常使用的POST会用于发送一些数据给服务器，好比登陆网站把用户信息发送给服务器，通常 这些数据会经过请求体发送。

在浏览器发送请求行命令以后，还要以请求头形式发送其余一些信息，把浏览器的一些基础信息告诉服务器。好比包含了浏览器所使用的操做系统、浏览器内核等信息，以及当前请求的域名信息、Cookie等。

服务器端处理 HTTP 请求流程

一、返回请求

curl -i https://time.geekbang.org/

经过curl工具(或network面板)咱们能够了解到服务器返回的数据格式：

首先服务器会返回响应行，包括协议版本和状态码。

若是出现错误，服务器会经过请求行的状态码来返回对应的处理结果，例如：

• 最经常使用的状态码是 200，表示处理成功；

• 404，表示没有找到页面

• 500，表示服务器错误

正如浏览器会随同请求发送请求头同样，服务器也会随同响应向浏览器发送响应头。响应头包含了服务器自身的一些信息， 好比服务器生成返回数据的时间、返回的数据类型（JSON、HTML、流媒体等类型），以及服务器要在客户端保存的 Cookie 等信息。

响应头以后，服务器会发送响应体数据，一般包含了HTML的实际内容。以上为服务器响应浏览器的过程。

二、断开链接

一旦服务器向客户端返回了请求数据，它就要关闭 TCP 链接。不过若是浏览器或者服务器在其头信息中加入了：

Connection:Keep-Alive

则TCP 链接在发送后将仍然保持打开状态，这样浏览器就能够继续经过同一个 TCP 链接发送请求。保持 TCP 链接能够省去下次请求时须要创建链接的时间，提高资源加载速度。 若是一个页面内嵌的图片都来自同一web站点，则初始化一个持久链接则可复用减小TCP的链接。

三、重定向

重定向返回响应行和响应头:

状态 301 就是告诉浏览器，我须要重定向到另一个网址，而须要重定向的网址正是包含在响应头的 Location 字段中，接下来，浏览器获取 Location 字段中的地址，并使用该地址从新导航，这就是一个完整重定向的执行流程。

总结

经过http请求的完整过程，咱们就知道，请求过程当中DNS缓缓和页面资源缓存会被浏览器缓存起来，以减小向服务器请求的资源，因此会再次请求站点时速度会快。

浏览器资源缓存处理过程：

从上图的第一次请求能够看出，当服务器返回 HTTP 响应头给浏览器时，浏览器是经过响应头中的 Cache-Control 字段来设置是否缓存该资源。一般，咱们还须要为这个资源设置一个缓存过时时长，而这个时长是经过 Cache-Control 中的 Max-age 参数来设置的。

所以在该缓存资源还未过时的状况下, 若是再次请求该资源，会直接返回缓存中的资源给浏览器。

若是缓存过时了，浏览器则会继续发起网络请求，而且在 HTTP 请求头中带上If-None-Match，服务器收到请求头后，会根据 If-None-Match 的值来判断请求的资源是否有更新。

• 若是没有更新，就返回 304 状态码，至关于服务器告诉浏览器，这个缓存能够继续使用。

• 若是资源有更新，服务器就直接返回最新资源给浏览器。

登陆网站，经过POST方式提交信息给服务器，服务器接收到浏览器提交的信息以后，查询验证信息正确则会生成表面用户身份的字符串写入响应头的Set-Cookie字段里返回浏览器。

浏览器解析响应头，若有Set-Cookie字段则保存在本地，当用户再次访问时，发起HTTP请求前浏览器会读取Cookie数据并写入请求头发送到服务器，服务器再次判断信息，若是 正确则展现用户登陆状态及用户信息。

最后总结出浏览器中的HTTP请求从发起到结束一共经历了八个阶段：构建请求、查找缓存、准备 IP 和端口、等待 TCP 队列、创建 TCP 链接、发起 HTTP 请求、服务器处理请求、服务器返回请求和断开链接。

详细HTTP请求流程：

更多学习

HTTP缓存：https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/HTTP/Caching_FAQ

HTTP状态码：https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/HTTP/Status

HTTP请求方式：https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/HTTP/Methods

七层网络协议：http://www.javashuo.com/article/p-caehdntt-hh.html

 

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