# 1 HTTP 报文的组成部分

请求报文

请求行 ( http 方法 + 页面地址 + http 协议 + 版本)
请求头( key + value 值)
空行(服务端通过空行来判断下一部分不再是请求头，而当做请求体来解析)
请求体(数据部分)

响应报文

状态行 + 响应头 + 空行 + 响应体

# 2 常见状态码

状态码分类

1xx：服务器收到请求
2xx：请求成功，如 200
3xx：重定向，如 302
4xx：客户端错误，如 404
5xx：服务端错误，如 500

常见状态码

200：成功
301：永久重定向（配合 location，浏览器自动处理）
302：临时重定向（配合 location，浏览器自动处理）
304：资源未被修改
400: 请求语法错误
401: 未授权
403：没权限
404：资源未找到
500：服务器错误
504：网关超时

# 3 从输入URL到呈现页面过程

# 3.1 简洁

浏览器的地址栏输入URL并按下回车；
DNS 解析：将域名解析成 IP 地址；
TCP 连接：TCP 三次握手；（三次握手的目的：为了防止已经失效的连接请求报文段突然又传送到了服务器端，从而产生错误）
发送 HTTP 请求；
服务器处理请求并返回 HTTP 报文；
浏览器解析渲染页面；
断开连接：TCP 四次挥手

# 3.2 详细

HTTP请求示意图

浏览器中的HTTP请求从发起到结束一共经历了如下八个阶段：构建请求、查找缓存、准备IP和端口、等待TCP队列、建立TCP连接、发起HTTP请求、服务器处理请求、服务器返回请求和断开连接

用户输入url并回车
浏览器进程检查url，组装协议，构成完整的url
浏览器进程通过进程间通信（IPC）把url请求发送给网络进程
网络进程接收到url请求后检查本地缓存是否缓存了该请求资源，如果有则将该资源返回给浏览器进程
如果没有，网络进程向web服务器发起http请求（网络请求），请求流程如下：
- 进行DNS解析，获取服务器ip地址，端口
- 利用ip地址和服务器建立tcp连接
- 构建请求头信息
- 发送请求头信息服务器响应后，网络进程接收响应头和响应信息，并解析响应内容
网络进程解析响应流程:
- 检查状态码，如果是301/302，则需要重定向，从Location自动中读取地址，重新进行第4步，如果是200，则继续处理请求
- 200响应处理：检查响应类型Content-Type，如果是字节流类型，则将该请求提交给下载管理器，该导航流程结束，不再进行后续的渲染，如果是html则通知浏览器进程准备渲染进程准备进行染
准备渲染进程
- 浏览器进程检查当前url是否和之前打开的渲染进程根域名是否相同，如果相同，则复用原来的进程，如果不同，则开启新的渲染进程
传输数据、更新状态
- 渲染进程准备好后，浏览器向渲染进程发起“提交文档”的消息，渲染进程接收到消息和网络进程建立传输数据的“管道”
- 渲染进程接收完数据后，向浏览器发送“确认提交”
- 浏览器进程接收到确认消息后更新浏览器界面状态：安全、地址栏url、前进后退的历史状态、更新web页面

# 4 TCP、UDP相关

# 4.1 UDP 和 TCP有什么区别

UDP协议是面向无连接的，不需要在正式传递数据之前先连接起双方，具有不可靠性：不保证有序且不丢失的将数据传递到对端，并且没有任何控制流量的算法。优点是：相比TCP更轻便高效

TCP建立连接和断开连接都需要进行握手，并在数据传输过程中，通过算法来保证数据的可靠性

# 4.2 TCP为什么要三次握手

客户端和服务端都需要直到各自可收发，因此需要三次握手

TCP有6种标示:SYN(建立联机) ACK(确认) PSH(传送) FIN(结束) RST(重置) URG(紧急)

举例：已失效的连接请求报文段

client发送了第一个连接的请求报文，但是由于网络不好，这个请求没有立即到达服务端，而是在某个网络节点中滞留了，直到某个时间才到达server
本来这已经是一个失效的报文，但是server端接收到这个请求报文后，还是会向client发出确认的报文，表示同意连接。
假如不采用三次握手，那么只要server发出确认，新的建立就连接了，但其实这个请求是失效的请求，client是不会理睬server的确认信息，也不会向服务端发送确认的请求
但是server认为新的连接已经建立起来了，并一直等待client发来数据，这样，server的很多资源就没白白浪费掉了
采用三次握手就是为了防止这种情况的发生，server会因为收不到确认的报文，就知道client并没有建立连接。这就是三次握手的作用

# 4.3 三次握手过程中可以携带数据吗

第一次、第二次握手不可以携带数据，因为一握二握时还没有建立连接，会让服务器容易受到攻击
而第三次握手，此时客户端已经处于 ESTABLISHED (已建立连接状态) ，对于客户端来说，已经建立起连接了，并且也已经知道服务器的接收、发送能力是正常的了，所以能携带数据也是没问题的。

# 4.4 TCP的四次挥手

为了确保数据能够完成传输

关闭连接时，当收到对方的FIN报文通知时，它仅仅表示对方没有数据发送给你了；但未必你所有的数据都全部发送给对方了
所以你未必会马上关闭SOCKET,也即你可能还需要发送一些数据给对方之后，再发送FIN报文给对方来表示你同意现在可以关闭连接了，所以它这里的ACK报文和FIN报文多数情况下都是分开发送的。

# 4.5 TCP 和 UDP 的区别

TCP 是面向连接的，udp 是无连接的即发送数据前不需要先建立链接
TCP 提供可靠的服务。也就是说，通过 TCP 连接传送的数据，无差错，不丢失，不重复，且按序到达;UDP 尽最大努力交付，即不保证可靠交付。并且因为 tcp 可靠，面向连接，不会丢失数据因此适合大数据量的交换
TCP 是面向字节流，UDP 面向报文，并且网络出现拥塞不会使得发送速率降低(因此会出现丢包，对实时的应用比如 IP 电话和视频会议等)
TCP 只能是 1 对 1 的，UDP 支持 1 对 1,1 对多
TCP 的首部较大为 20 字节，而 UDP 只有 8 字节
TCP 是面向连接的可靠性传输，而 UDP 是不可靠的

# 4.6 HTTP和TCP的不同

HTTP的责任是去定义数据，在两台计算机相互传递信息时，HTTP规定了每段数据以什么形式表达才是能够被另外一台计算机理解。
而TCP所要规定的是数据应该怎么传输才能稳定且高效的传递与计算机之间。

# 5 HTTP2相关

# 5.1 说一下 http2.0

首先补充一下，http 和 https 的区别，相比于 http,https 是基于 ssl 加密的 http 协议

简要概括:http2.0 是基于 1999 年发布的 http1.0 之后的首次更新

提升访问速度(可以对于，请求资源所需时间更少，访问速度更快，相比 http1.0)
允许多路复用:多路复用允许同时通过单一的 HTTP/2 连接发送多重请求-响应信息。改善了:在 http1.1 中，浏览器客户端在同一时间，针对同一域名下的请求有一定数量限制(连接数量)，超过限制会被阻塞
二进制分帧:HTTP2.0 会将所有的传输信息分割为更小的信息或者帧，并对他们进行二进制编码
首部压缩
服务器端推送

# 5.2 HTTP2和HTTP1有什么区别

相对于HTTP1.0，HTTP1.1的优化

缓存处理：多了Entity tag，If-Unmodified-Since, If-Match, If-None-Match等缓存信息（HTTTP1.0 If-Modified-Since,Expires）
带宽优化及网络连接的使用
错误通知的管理
Host头处理
长连接： HTTP1.1中默认开启Connection： keep-alive，一定程度上弥补了HTTP1.0每次请求都要创建连接的缺点

相对于HTTP1.1，HTTP2的优化

HTTP2支持二进制传送（实现方便且健壮），HTTP1.x是字符串传送
HTTP2支持多路复用
HTTP2采用HPACK压缩算法压缩头部，减小了传输的体积
HTTP2支持服务端推送

# 5.3 http/2为什么要做头部压缩，实现原理是什么？

http请求都是由状态行、请求/响应头部、消息主体三部分组成，一般而言，消息主体都会经过gzip压缩，或者本身传输的就是压缩后的二进制文件（例如图片、音频），但是状态行和头部却没有经过任何压缩，直接以文本传输。对于一个请求而言，其headers所占的字节数也不少，尤其cookie，有些时候headers甚至超过了主体的大小。

头部压缩使用了HPACK算法。会在支持http/2的浏览器和服务端之间：

维护一份相同的静态字典，包含常见的头部名称以及特别常见的头部名称和值的组合。这样对完全匹配的头部键值对，例如：method：GET，就可以使用一个字符表示。对于头部名称可以匹配的，例如cookie： xxx，可以将名称使用一个字符表示
维护一份相同的动态字典，可以动态的添加内容
支持基于静态哈夫曼码表的哈夫曼编码（Huffman Coding）

# 5.4 http/2的Server Push有什么优点

支持服务端推送，意味着服务端可以在发送页面HTML时主动推送其它资源，而不用等到浏览器解析到相应位置再发起请求
另外，服务端可以主动推送，客户端也有权选择是否接收。如果服务端推送的资源已经被浏览器缓存过，浏览器可以通过发送RST_STREAM帧来拒收

# 5.5 谈谈你对多路复用的理解

HTTP2采用二进制格式传输，取代了HTTP1.x的文本格式，二进制格式解析更高效。

多路复用代替了HTTP1.x的序列和阻塞机制，所有的相同域名请求都通过同一个TCP连接并发完成。在HTTP1.x中，并发多个请求需要多个TCP连接，浏览器为了控制资源会有6-8个TCP连接都限制。

HTTP2中

同域名下所有通信都在单个连接上完成，消除了因多个 TCP 连接而带来的延时和内存消耗。
单个连接上可以并行交错的请求和响应，之间互不干扰

http/1 的请求和响应报文，都是由起始行、首部和实体正文（可选）组成，各部分之间以文本换行符分隔。而http/2将请求和响应数据分隔成为更小的帧，并对他们采用二进制编码

http/2 中，同域名下的所有请求都在一个连接上完成，这个连接可以承载任意数量的双向数据流。每个数据流都以消息的形式发送，消息由一个或多个帧组成。多个帧之间可以乱序发送，然后根据帧首部的流标识可以重新组装

# 6 https相关

想要真正的了解https，需要了解很多相关知识，比如SSL，对称加密，非对称加密，CA证书等知识。

https协议本身并不是一种新的协议，在HTTP跟TCP中间加多了一层加密层TLS/SSL。通常HTTP直接和TCP通信，而HTTPS要先将数据给到TLS/SSL，数据经加密后，再给到 TCP 进行传输。

HTTPS协议的主要作用可以分为两种：一种是建立一个信息安全通道，来保证数据传输的安全；另一种是确认网站的真实性

# 6.1 HTTPS加的一层SSL在七层中哪个位置

从 HTTP 协议栈层面来看，我们可以在 TCP 和 HTTP 之间插入一个安全层，所有经过安全层的数据都会被加密或者解密，你可以参考下图

从图中我们可以看出 HTTPS 并非是一个新的协议，通常 HTTP 直接和 TCP 通信，HTTPS 则先和安全层通信，然后安全层再和 TCP 层通信。也就是说 HTTPS 所有的安全核心都在安全层，它不会影响到上面的 HTTP 协议，也不会影响到下面的 TCP/IP，因此要搞清楚 HTTPS 是如何工作的，就要弄清楚安全层是怎么工作的。
总的来说，安全层有两个主要的职责：对发起 HTTP 请求的数据进行加密操作和对接收到 HTTP 的内容进行解密操作
我们知道了安全层最重要的就是加解密，那么接下来我们就利用这个安全层，一步一步实现一个从简单到复杂的 HTTPS 协议

前端高频面试题-精选篇-HTTP模块

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