OKHTTP深入浅出（一）----基础理论

OKHTTP深入浅出（一）----基础理论

 

OSI模型

        个人理解，OSI七层模型，CS之间的通信流程如图所示。

• 应用层：就好比浏览器，主要协议有Http、FTP（文本传输协议）、SMP（简单邮件传输协议）、POP３（邮件协议版本３）等。
• 表示层：对信息进行加密、解密、压缩、解压缩。
• 会话层：机器已机器之间通过端口建立会话。
• 传输层：传输协议、TCP、ＵＤＰ
• 网络层：将传输过来的数据达成数据包、通过路由器选择最优的路径。
• 数据链路层：控制网络和物理层之间的通信，保证在不可靠的物理线路上进行数据的可靠传输。交换机
• 物理层：网线、光纤。

1.1 什么是HTTP

http 是超文本传输协议。超文本：就是超过了普通的文本，包括：文字、图片、视频等的混合体，最关键的是超链接。 传输：两点之间传输数据（允许中间有中转）

1.2 http报文组成

请求报文：

• 请求行：请求方法、URL、协议/版本
• 请求头（Request header）
• 请求正文

响应报文：

• 状态行
• 响应头
• 响应正文

            

 1.3 HTTP字段

 host字段：

       可以将请求发送到同一台服务器上不同的网站。例如，一个IP（111.111.111.11）地址可以对应多个域名A、B、C。然后通过域名供应商将ABC与服务器的IP地址关联起来，那么通过ABC任何一个域名最终都会访问到IP111.111.111.11。这时就需要host了，host可以看成服务器IP上的一个站点，每次通过ABC域名都会访问到同一个服务器，但是通过不同的HOST可以区分出访问的服务器的不同的站点。

                                           host：www.baidu.com

Content--Length字段：

          Content--Length：1000 表明此次回应的数据长度为1000字节，此长度后面的字节不属于此次回应的数据。

Connection字段：

          表明客户端要求服务器试用TCP持有连接，以便其他请求复用,直到客户端或者服务器主动断开连接。

          Connection：keep--alive

          http/1.1 版本的默认连接都是持久连接，但是为了兼容老版本，还是需要指定，不是标准字段。

Content--type字段：

            用于服务器回应时，告诉客户端，本次数据的格式。

            Content--Type：text/html;charset=utf-8 表明发送的是网页，编码是UTF-8。

            客户端在请求的时候，可以使用Accept字段表明可以接受的数据格式。

            Accept：*/* 表明客户端可以接受任何格式的数据。

Content-Encoding字段：

            表明数据的压缩方法，表示服务器返回的数据使用什么压缩格式。

           Content-Encoding:gzip 服务器返回的数据使用了gzip的压缩格式，客户端需要用此方式解压、

           客户端在请求的时候用Accept--Encoding字段说明接受哪些压缩方法：

           Accept--encoding:gzip , deflate

1.4 http状态码

• 1XX：提示信息，协议处理中的一种中间状态，实际中用到的比较少。
• 2XX：服务器成功处理了客户端的请求。
• 3XX：重定向。客户端请求的资源发生了变动，需要客户端用新的URL请求资源。常见的有：301：永久重定向，请求的资源不存在了；302：临时重定向，资源还在，暂时需要用另一个URL访问；301、302都会在响应头中使用字段location，指明后续要跳转的URL，浏览器会自动重定向新的URL。304：不具有跳转的含义，资源未修改，重定向已存在的缓存文件，用于缓存控制。
• 4XX：客户端发送的报文有错误，服务器无法处理。常见的有：400：笼统性的说明服务端报文有错误；403：服务器禁止访问资源；404：客户端请求的资源不存在。
• 5XX：服务器内部发生了错误。常见的有：500：笼统性错误；501：还不支持客户端的请求；502：服务器作为网关或代理时返回的错误码，服务端自身正常，访问后端服务器发生了错误；503：服务器忙，稍后在试。

1.5 GET 与 POST 请求

get请求的含义是从服务获取资源，是安全幂等的，post请求是向URI指定的资源提交数据，不是安全幂等的，数据就放在报文的body。get类似看朋友圈，post则是评论朋友圈。

在http协议里，安全和幂等的概念，安全就是请求的方法不会破坏服务器的资源，幂等就是多次 *** 作，服务器返回的资源相同。

GET是直接添加到URL后面的，直接就可以在URL中看到内容，而POST是放在报文内部的，用户无法直接看到。

GET提交的数据长度是有限制的，因为URL长度有限制，具体的长度限制视浏览器而定。而POST没有。

1.6 http特性 1.6.1 http/1.1的优缺点：

优点：

• 简单：http的基本报文格式就是header+body，头部信息也是key-value简单文本格式。
• 灵活和易于扩展：http协议中的各种请求方法、URL/URI 、状态码、头字段等都没有固定死，允许开发人员自定义和扩充。同时http位于应用层（7），下层可以随意变化。HTTPS就是在http与tcp层增加了SSL/TLS 安全传输层，http3则将把TCP换成了基于UDP的QUIC。
• 跨平台和应用广泛：

缺点：

• 不安全：http是用明文传输，相当于裸奔；不验证通信方的身份，可能会遭遇伪装；无法证明报文的完整性，可能会被篡改。
• 无状态：无状态的好处可能是，不需要额外的资源记录状态信息，能够减少服务器的压力，缺点就是每次 *** 作都需要验证，连续的 *** 作体检极差。解决无状态的方法，最常用的采用cookie技术。cookie通过在请求和响应报文中写入cookie信息来控制客户端的状态。相当于客户端在第一次请求后，服务器会下发一个带有客户端信息的tag,后续客户端请求服务器的时候，会带上这个tag，服务器就认识了。

1.6.2 http/1.1的性能

      http协议是基于TCP/IP协议的，使用了 请求--应答 的通信模式。因此性能关键在于这两点

     长连接：早期的http1.0 性能上的最大问题就是每次发起一个请求，都要新建一次TCP连接（三次握手），并且是串行去请求，做了无谓TCP连接和断开，增加了通信的开销。

为了解决连接问题，http1.1提出了长连接（持久连接）的通信方式，有效的减少了无谓TCP连接和断开。持久连接的特点就是，只要任意一段没有明确提出断开连接，就是保持连接状态。

     管道传输（pipeline）：http1.1采用了长连接的方式， 使得管道传输成为了可能。即在同一个TCP连接，客户端可以在同一个TCP连接中发起多个请求，能够减少整体的响应时间。

例如:客户端需要两个资源。以前的做法就是在同一个TCP连接中，先发送A请求，然后等待服务端做出回应，收到之后在发送B请求.管道机制允许同时发出A和B，但是服务器还是按照顺序，先回应A请求，在回应B请求。要是A回应比较慢，那么B就要排队等待。这被称为“队头堵塞”。

      队头堵塞

     

2 TCP的三次握手和四次挥手 2.1 TCP的三次握手

     第一次握手:建立连接. 客户端(client) 发送连接请求.将SYN设置为1,SequenceNumber(seq)设置为x;接下来客户端进入SYN_SENT状态．等待服务器（service）的确认．

　第二次握手：服务器收到客户端的SYN报文段,对SYN报文进行确认，设置Acknowledgment　Number（ACK）为ｘ＋１（ｓｅｑ＋１），同时设置自己的SYN请求信息，设置SYN为1,将seq设置为ｙ，服务端将上述所有的信息都放到ＳＹＮ　＋　ＡＣＫ　报文之后，发送给客户端，此时服务端进入SYN_RCVD状态．

　　第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK报文后,将ACK设置为ｙ＋１，先服务器发送ACK报文,这个报文发送完毕后,客户端和服务器都进入ESTABLISHED(TCP链接成功)状态,完成TCP的三次握手.

 2.2 TCP 的四次挥手

      四次挥手的过程:

 第一次挥手: 客户端设置seq和ACK,向服务器发送一个FIN报文段.此时客户端进入FIN＿WAIT_１状态，表示客户端没有数据向服务器发送了．

第二次挥手：服务器收到了客户端发送的FIN报文段，向客户端回了一个ACK报文.

 第三次挥手:服务端向客户端发送方FIN报文段,请求关闭连接,同时服务器进入LAST_ACK状态．

第四次挥手：客户端收到服务器的发送的FIN报文段,向服务器发送ACK报文段,然后客户端进入TIME_WAIT状态.服务器收到客户端的ACK报文后，就关闭链接．此时客户端等待两秒（最大报文生成时间）后，依然没有收到回复，说明服务器已经正常关闭了，这样客户端也可以关闭连接了．