HTTP的实体

一：HTTP的报文格式

报文结构图：

HTTP的报文结构是由三大部分组成的：
 1.起始行(start line): 描述请求或响应的基本信息。
 2.头部字段集合(header): 使用key-value的形式更详细的说明报文。
 3.消息正文(entity): 实际传输的数据，不一定是纯文本的，可以是图片、视频等二进制文件。

二：HTTP数据实体

概述

由上图我们可以看出HTTP报文由header + body组成，让我们来了解一下 body 中会有一些什么内容呢。

数据类型与编码

HTTP协议是应用层协议，在数据传送到客户端之后，还需要告诉上层应用这是什么数据才行，所以HTTP使用 MIME type 和 Encoding type来识别 body 的类型。
HTTP协议则采用了MIME(多用途互联网邮件扩展)的一部分用来标记 body 的数据类型，以下是几个常遇到的数据类别：
 1.text: 文本格式的可读数据，例如text/html、text/css等
 2.image: 图像文件，例如image/gif、image/jpeg等
 3.audio: 音频和视频数据 例如audio/mepg、video/mp4等
 4.application: 数据格式不固定，可能是文本也可能是二进制，由上层应用决定

accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9

仅仅有 MIMI type 还不够，HTTP在传输时为了节约带宽，会对数据进行压缩，那么此时就需要一个 Encoding type(编码类型) 来告诉浏览器数据用的是什么编码，这样才能正确解压缩，还原出原始的数据，以下是三个常遇到的编码类型：
 1.gzip:GNU zip压缩格式，也是互联网最流行的压缩格式
 2.deflate:zlib压缩格式
 3.br:专门为HTTP优化的新压缩法

accept-encoding: gzip, deflate, br

数据类型使用的头字段

HTTP协议定义了两个Accept请求头字段和两个Content实体头字段，用于客户端和服务器进行内容协商，客户端用Accept头告诉服务器希望接收怎样的数据，服务端用Content头告诉客户端实际发送了怎样的数据。

accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,image/avif,image/webp,image/apng,*/*;q=0.8,application/signed-exchange;v=b3;q=0.9

告诉服务器浏览器能够看懂HTML、XML的文本和avif、webp、apng的图片，请给我这几类格式的数据。
相应的服务器会在响应报文中用头字段Content-type告诉数据实体的真实类型。

content-type: text/html; charset=utf-8

使用Accept-encoding标记客户端支持的压缩格式，服务器选择一种格式来压缩数据，实际使用的压缩格式放在content-type头字段中。

content-encoding: gzip

语言类型与编码

语言类型指的是人类使用的自然语言，比如中文，英文，日语等。
编码指的是计算机处理的字符集，比如ASCII、GBK、UTF-8、Unicode等。
语言类型采用Accept-Language头字段来标记客户端可理解的自然语言,使用Accept-Charset头字段标记客户端可理解的字符集

accept-language: zh-CN,zh;q=0.9
accept-charset: gbk,utf-8

服务器使用Content-Language头字段告诉客户端实体数据使用的实际语言类型,Content-type头字段实际使用的字符集

content-Language: zh-CN
content-type: text/html; charset=utf-8

在以上的代码中，我们会看到出现的 q 参数,那么这个 q 表示权重来设定优先级，最大的值是1，最小的值是0.01，默认为1。服务器收到请求头后会计算权重，根据实际情况来优先输出某种格式。

三：传输大文件

概述

让我们来学习一下当需要传输的文件达到了几G、几十G的时候，如果一次性发送的话不仅会造成网络被长时间占用，HTTP协议是采用哪些方法来解决大文件的传输的。

1.数据压缩

在上面介绍的浏览器支持的压缩格式列表，如 gzip、deflate、br等，服务器选择其中的一种压缩算法，对数据进行压缩，然后再将压缩后的数据发送给浏览器，但是这个方法有缺点就是只对文本文件有较好的压缩率，而图片、音频等多媒体数据已经是高度压缩的，再用 gzip处理也不会起作用。

2.分块传输

将大文件拆解成多个小块，将这些小块分批的发送给浏览器，浏览器收到后再组装复原，这样网络也不会被大文件长时间占用，节省了带宽资源。在响应报文中使用头字段Transfer-Encoding: chunked来表示，意思是报文中的 body 部分不是一次性发送过来的，而是分成了许多的块(chunk)逐个发送。数据块的格式：
每个分块包含两个部分，长度头和数据块，长度头是以 CRLF 结尾的明文，用16进制数字表示长度，数据块跟在长度头的后面，也用 CRLF 结尾。

3.范围请求

允许客户端在请求头使用专用字段来表示只获取文件的一部分，服务器在响应头中使用头字段 Accept-Ranges: bytes告知客户端它支持范围请求。

4.多段数据

在Ranges头字段里使用多个"x-y"，一次性获取多个片段数据。

四：HTTP的连接管理

短链接

在HTTP1.0的时候，采用简单的请求-应答的通信方式，底层数据传输基于TCP/IP，每次发送请求前都需要先与服务器建立连接，收到响应报文后会立即关闭连接。整个会话过程很短暂，不会与服务器保持长时间的连接，所以称为短链接。
在TCP建立连接要有三次握手，发送三个数据包，需要1个RRT；关闭连接要有四次挥手，发送4个数据包，需要2个RRT。而HTTP一次简单的请求-应答需要4个包，2各个RRT。

长连接

顾名思义，长连接指的是客户端与服务器长时间连接，只需要在第一次请求时进行TCP三次握手建立连接，之后的请求都不需要再进行连接，直到四次挥手关闭连接。在HTTP1.1之后就默认使用长连接。但是当连接长时间不关闭时，会占用大量服务器资源，导致服务器无法为真正需要的用户提供服务。
如何降低长连接对服务器的负面影响？
设置"keepalive_timeout"空闲连接时间和"keepalive_requests"最多发送请求。

队头阻塞

由于HTTP规定报文必须是一发一收的，就形成了一个先进先出的队列，当队首请求处理太慢时，那么队列中的所有请求都跟着一起等待。
性能优化
1.并发连接：同时多一个域名发起多个长连接，浏览器一般都限制并发数量为6~8个。
2.域名分片：多个域名对应同一个服务器。

五：重定向和跳转

概述

跳转：
 浏览器的使用者主动发起请求，跳转到另一个新的页面。
重定向：
 由服务器发起的，浏览器使用者无法控制的被称为重定向。
 响应字段"Location"必须出现在响应报文里，但只有配合301/302状态码才有意义，它标记了服务器要求重定向的 URI。
重定向状态码：
 301：永久重定向，原URI以及永久性不存在，之后的所以请求都需要新的URI
 302：临时重定向，原URI处于临时维护状态，例如常见的网站进行维护

重定向的过程

1.浏览器发送第一次请求，从得到返回301/302状态码
2.浏览器收到301/302报文，会检查响应头里有没有"Location",如果有，就从字段提取出URI，发出新的HTTP请求，相当于自动帮我们点击了链接。例如Location:/index.html，要求浏览器跳转到index.html页面。