HTTP协议介绍与TCP协议的区别

1、HTTP介绍

HTTP（超文本传输协议，Hypertext Transfer Protocol）是一种用于从网络传输超文本到本地浏览器的传输协议。它定义了客户端与服务器之间请求和响应的格式。HTTP 是基于TCP/IP 进行数据的通信，通常使用端口 80/8080。HTTP可以传输多种数据类型，如html文件、图片、视频等数据。传输的数据类型是多种类型的，如：text/html; charset=UTF-8, application/json等。

（HTTPS（超文本传输安全协议，Hypertext Transfer Protocol Secure）是 HTTP 的安全版本，它在 HTTP 下增加了 SSL/TLS 协议，提供了数据加密、完整性校验和身份验证。HTTPS 通常使用端口 443。）

2、HTTP消息结构

HTTP 是基于客户端/服务端（C/S）的架构模型，通过一个可靠的链接来交换信息，是一个无状态的请求/响应协议。HTTP消息分为两种类型：请求消息和响应消息。

一个 HTTP 客户端是一个应用程序（Web 浏览器或其他任何客户端），通过连接到服务器达到向服务器发送一个或多个 HTTP 的请求的目的。

客户端请求的报文格式如下

1.请求行

（1）请求方法：

上述的 GET, POST 和 HEAD 方法属于HTTP 1.0的版本，其他的方法数据HTTP1.1新增的方法。

（2） 请求 URI（统一资源标识符）：请求的资源路径，通常包括主机名、端口号（如果非默认）、路径和查询字符串。

（3）HTTP 版本：如 HTTP/1.1 或 HTTP/2。

请求行的格式示例：

GET /index.html HTTP/1.1

2.请求头

包含了客户端环境信息、请求体的大小（如果有）、客户端支持的压缩类型等。常见的请求头如下：

3.空行

请求头和请求体之间的分隔符，表示请求头的结束。

4.请求体（可选）

在某些类型的HTTP请求（如 POST 和 PUT）中，请求体包含要发送给服务器的数据。

服务端的响应消息格式

1.状态行

（1） HTTP 版本：与请求消息中的版本相匹配。

（2）状态码：三位数，表示请求的处理结果，如 200 表示成功，404 表示未找到资源。

常用的状态码如下：

1xx	信息，服务器收到请求，需要请求者继续执行操作
2xx	成功，操作被成功接收并处理
3xx	重定向，需要进一步的操作以完成请求
4xx	客户端错误，请求包含语法错误或无法完成请求
5xx	服务器错误，服务器在处理请求的过程中发生了错误

（3）状态信息：状态码的简短描述。

状态行的格式示例：

HTTP/1.1 200 OK

2.响应头

包含了服务器环境信息、响应体的大小、服务器支持的压缩类型等。常见的响应头信息如下：

Date	响应生成的日期和时间。例如：Wed, 18 Apr 2024 12:00:00 GMT
Server	服务器软件的名称和版本。例如：Apache/2.4.1 (Unix)
Content-Type	响应体的媒体类型（MIME类型），如`text/html; charset=UTF-8`, `application/json`等。
Content-Length	响应体的大小，单位是字节。例如：3145
Content-Encoding	响应体的压缩编码，如 `gzip`, `deflate`等。
Content-Language	响应体的语言。例如：zh-CN
Cache-Control	控制响应的缓存行为, 如 no-cache 表示必须重新请求。
Connection	管理连接的选项，如`keep-alive`或`close`，keep-alive 表示连接不会在传输后关闭。。
Set-Cookie	设置客户端的 cookie。例如：sessionId=abc123; Path=/; Secure
Expires	响应体的过期日期和时间。例如：Thu, 18 Apr 2024 12:00:00 GMT

HTTP1.0中默认使用的是短链接，HTTP1.1中默认使用的是长链接。短链接的Connection值设置为close；长链接的Connection值设置为keep-alive。短链接是指每次的HTTP请求都需要重新链接，长链接是指HTTP的请求可以复用上次请求已连接的socket套接字进行通信。

3.空行

响应头和响应体之间的分隔符，表示响应头的结束。

4.响应体（可选）

包含服务器返回的数据，如请求的网页内容、图片、JSON数据等。

消息响应举例如下：

3、HTTP和TCP的区别

HTTP（Hypertext Transfer Protocol）和TCP（Transmission Control Protocol）在网络协议栈中处于不同的层次，它们各自有不同的职责和特性。以下是HTTP和TCP之间的主要区别：

协议层次：
- TCP是传输层协议，它负责在源端和目的端之间建立、管理和终止连接，确保数据的可靠传输。
- HTTP是应用层协议，它使用TCP作为传输层协议来发送和接收数据。HTTP定义了如何格式化请求和响应消息，以及如何在Web上实现超文本链接、缓存等功能。
职责和特性：
- TCP：
  - 提供面向连接的、可靠的、基于字节流的服务。
  - 使用序列号、确认和重传机制确保数据的顺序和完整。
  - 支持全双工通信，允许在建立连接后，双方同时发送和接收数据。
  - 提供了流量控制、拥塞控制等机制，以优化网络性能。
- HTTP：
  - 定义了客户端和服务器之间交换消息的格式和规则。
  - 提供了请求/响应模型，客户端发送请求，服务器返回响应。
  - 支持多种请求方法（如GET、POST、PUT、DELETE等）和状态码（如200 OK、404 Not Found等）。
  - 支持持久连接（HTTP/1.1），允许在一个TCP连接上发送多个请求和响应，减少建立和关闭连接的开销。
通信过程：
- 当使用HTTP进行通信时，首先需要在客户端和服务器之间建立一个TCP连接（HTTP/1.0或更早版本中通常是每次请求建立一次连接，HTTP/1.1和更高版本支持持久连接）。
- 建立连接后，客户端发送HTTP请求消息给服务器，服务器收到请求后处理并返回HTTP响应消息给客户端。
- 通信完成后，TCP连接可以被关闭或保持打开状态以支持后续的请求。
安全性和加密：
- TCP本身不提供加密或身份验证功能，它只负责数据的可靠传输。
- HTTP可以通过使用HTTPS（HTTP Secure）来提供加密和身份验证功能。HTTPS在HTTP的基础上增加了TLS/SSL协议，用于加密传输的数据，保护通信的机密性和完整性。
用途和场景：
- TCP可以用于各种需要可靠传输的场景，如文件传输、邮件发送、数据库连接等。
- HTTP主要用于Web通信，是互联网上的主要协议之一，用于浏览网页、传输文件、执行Web服务等。