浅谈http协议及常见的面试题

1、浅谈http协议

HTTP（Hypertext Transfer Protocol）超文本传输协议，是互联网上应用最为广泛的一种网络协议，所有的WWW文件都必须遵守这个标准。它是基于TCP/IP通信协议来传递数据（HTML文件、图片文件、查询结果等）。

HTTP的基本特性

1. 无状态：HTTP协议对事务处理没有记忆能力，服务器不知道客户端是什么状态。也就是说，后续请求对之前的所有请求是没有记忆的，每次请求都是独立的。这简化了服务器的设计，但同时也需要通过Cookie或者Session等机制来保持用户会话状态。

2. 媒体独立性：只要客户端和服务器知道如何处理的数据内容类型，任何类型的数据都可以通过HTTP发送。HTTP使用Content-Type加以标记。

3. 无连接：HTTP/1.1之前，默认每个请求响应后关闭连接，HTTP/1.1开始引入了持久连接（Keep-Alive），在一个TCP连接上可以传送多个HTTP请求和响应，减少了建立和关闭连接的消耗和延迟。

4. 简单快速：客户向服务器请求服务时，只需传送请求方法和路径。常用的请求方法有GET、POST等，每种方法规定了客户端与服务器交互的不同方式。

HTTP请求报文结构

一个HTTP请求报文由请求行、请求头、空行和请求体四部分组成：

• 请求行：包含请求方法、URL和协议版本。
• 请求头：包含客户端的信息、要访问的资源等信息，如User-Agent、Accept-Language等。
• 空行：请求头后面的空行是必须的。
• 请求体：POST请求中可能会有请求体，用于提交数据。

HTTP响应报文结构

响应报文也由四部分组成：状态行、响应头、空行和响应体。

• 状态行：包含协议版本、状态码和状态消息。
• 响应头：包含服务器信息、实体内容信息等，如Server、Content-Type等。
• 空行：响应头之后的空行。
• 响应体：服务器返回给客户端的实际数据，比如HTML页面、图片等。

HTTP状态码

状态码由三位数字组成，分为五类：

• 1xx（信息性状态码）：表示接收的请求正在处理。
• 2xx（成功状态码）：表示请求已成功被服务器接收、理解，并接受。
• 3xx（重定向状态码）：需要客户端采取进一步的操作才能完成请求。
• 4xx（客户端错误状态码）：请求包含语法错误或无法完成请求。
• 5xx（服务器错误状态码）：服务器在处理请求的过程中发生了错误。

例如，200 OK表示请求成功，404 Not Found表示请求的资源未找到，500 Internal Server Error表示服务器内部错误。

HTTP发展

• HTTP/1.0：最初的版本，无状态、无连接。
• HTTP/1.1：引入持久连接、管道化、分块传输编码等优化。
• HTTP/2：多路复用、二进制分帧层、服务器推送等，大幅提高了性能。
• HTTP/3：基于QUIC协议，改进了连接管理、减少延迟等。

以上是对HTTP协议的一个简要概述，实际应用中HTTP协议的细节和最佳实践远比这些丰富，包括安全性增强（HTTPS）、缓存策略、内容编码等都是深入学习HTTP时需要掌握的内容。

2、 面试题

1. HTTP协议的基本概念是什么？

答案: HTTP是一种应用层协议，它使用TCP/IP协议作为传输层，用于从万维网服务器传输超文本到本地浏览器的传输协议。它是一个基于请求与响应模型的、无状态的、应用层协议。

2. HTTP协议有哪些主要版本？它们之间有什么区别？

答案: 主要有HTTP/1.0、HTTP/1.1和HTTP/2以及最新的HTTP/3。

• HTTP/1.0：首次引入了请求头和响应头的概念，但每个TCP连接只能处理一个请求，之后需要重新建立连接。
• HTTP/1.1：引入了持久连接（Keep-Alive），允许在一个TCP连接上发送多个请求和响应，减少了网络延迟；增加了HOST字段，支持虚拟主机；引入了管道化（pipelining），虽然理论上可以同时发送多个请求，但由于队头阻塞问题，实际效果有限。
• HTTP/2：解决了HTTP/1.1的队头阻塞问题，通过多路复用（Multiplexing）在一个TCP连接上并行处理多个请求和响应；引入了二进制分帧层，提高了效率；服务器推送（Server Push）功能允许服务器主动向客户端推送资源。
• HTTP/3：基于QUIC（Quick UDP Internet Connections）协议，使用UDP而非TCP作为传输层协议，进一步减少延迟，改进了连接复用、错误恢复等问题。

3. 什么是HTTP状态码？列举几个常见的状态码及其含义。

答案: HTTP状态码是服务器对客户端请求的响应状态的一种表示方式，由三位数字组成，分为五类：

• 1xx（信息性状态码）：表示接收的请求正在处理。
• 2xx（成功状态码）：表示请求已成功被服务器接收、理解，并接受。
  • 200 OK：请求已成功处理。
• 3xx（重定向状态码）：需要客户端采取进一步的操作才能完成请求。
  • 301 Moved Permanently：请求的资源已永久移动到新位置。
  • 302 Found：临时重定向。
• 4xx（客户端错误状态码）：请求包含语法错误或无法完成请求。
  • 400 Bad Request：请求无效或无法理解。
  • 401 Unauthorized：请求要求用户的身份认证。
  • 404 Not Found：服务器无法找到请求的资源。
• 5xx（服务器错误状态码）：服务器在处理请求的过程中发生了错误。
  • 500 Internal Server Error：服务器遇到了不知道如何处理的情况。
  • 503 Service Unavailable：服务器目前无法使用（由于超载或停机维护）。

4. 什么是跨域问题？如何解决？

答案: 跨域问题是由于浏览器的同源策略限制，一个源的文档或脚本不能访问来自另一个源的资源。同源策略要求协议、域名和端口号都相同。

解决方法：

• CORS（Cross-Origin Resource Sharing）：服务器在响应头中添加Access-Control-Allow-Origin字段，指定哪些源可以访问资源。
• JSONP（JSON with Padding）：利用<script>标签没有跨域限制的特点，通过动态插入<script>来请求数据，但仅支持GET请求。
• 代理服务器：设置一个代理服务器，将请求转发给目标服务器，从而绕过浏览器的同源策略限制。
• WebSocket：WebSocket协议本身不受到同源策略的限制，可以实现跨域通信。

5. 请简述HTTP请求和响应的结构。

答案:

• HTTP请求结构通常包括：

  • 请求行（Request Line）：包含方法（如GET、POST）、URL和协议版本。
  • 请求头（Request Headers）：携带客户端的信息，如User-Agent、Accept-Language等。
  • 空行。
  • 请求体（Request Body）：POST请求中可能包含的数据，如表单数据。

• HTTP响应结构通常包括：

  • 状态行（Status Line）：包含协议版本、状态码和状态消息。
  • 响应头（Response Headers）：服务器返回的信息，如Content-Type、Content-Length等。
  • 空行。
  • 响应体（Response Body）：服务器返回的具体数据，如HTML页面、图片、JSON数据等。