万维网

真题练习

经常在选择题中考查 HTTP 协议的几个特性，包含 HTTP 的基本方法和状态码以及几个关键字段。

WWW

WWW，也称 万维网（World Wide Web），是由互相链接的文档与资源组成的信息系统。资源用 统一资源标识符（URI）标识；URL 是 URI 中强调资源位置与访问方式的一类。用户通过浏览器访问这些资源。

组成结构

1. URL (统一资源定位符)：每个网页或资源都有一个唯一的地址，称为 URL，它定义了资源的位置和如何访问它。
2. HTTP/HTTPS (超文本传输协议/安全超文本传输协议)：这是用于从服务器传输网页到浏览器的协议。
3. HTML (超文本标记语言)：大多数网页使用 HTML 编写，它是用于描述和呈现超文本的标准标记语言。

HTTP 协议

HTTP（超文本传输协议）是应用层协议，用于客户端和服务器之间传输资源与控制信息。HTTP/1.1 和 HTTP/2 通常运行在 TCP 之上；HTTP/3 运行在基于 UDP 的 QUIC 之上，所以不能把所有 HTTP 版本都概括为“基于 TCP”。HTTPS 表示 HTTP 经过 TLS 提供机密性、完整性和服务器认证。

无状态

HTTP 本身是 无状态 的：协议不会自动把不同请求关联为同一应用会话。应用可以借助 Cookie、服务器端 Session、令牌等机制维护状态；这不改变 HTTP 协议本身无状态的性质。

报文组成

上图展示了 HTTP 协议的几个重要组成部分，对于考试而言，重点关注 以下字段：

1. 请求和响应：HTTP 通信通常包括 客户端 向 服务器 发送 请求，然后 服务器 返回 响应 的过程。
2. 方法：HTTP 定义了一组 请求方法，用于表示对资源的不同操作：
   • GET：请求指定资源。
   • POST：提交数据以供处理。
   • PUT：更新指定资源。
   • DELETE：删除指定资源。
   • HEAD：与 GET 相似，但只请求资源的头部信息。
3. 状态码：响应返回一个 状态码，用于表示请求的结果，例如：
   • 200 OK：请求成功。
   • 404 Not Found：资源未找到。
   • 500 Internal Server Error：服务器内部错误。
   • 以及其他众多 状态码，用于表示不同的响应状态。
4. 头部字段：HTTP 请求和响应都包含 头部信息，提供有关请求或响应的元数据，例如 Content-Type（内容类型）或 User-Agent（用户代理）。
5. 消息体：请求或响应可包含主体，例如 POST 提交的数据或服务器返回的网页内容；并非所有报文都有消息体。

关键机制

以下首部字段可能在考试中被考察，需要了解一下：

持久连接与非持久连接

长连接和短连接含义

HTTP 可使用 持久连接（长连接）或 非持久连接（短连接）。这不是一个名为 keepalive 的独立选项，而由 HTTP 版本默认规则和 Connection 首部等共同决定。

• 长连接

  （persistent connection）可在一个传输连接中处理多个 HTTP 请求，减少重复握手开销。

• 短连接

  （non-persistent connection）通常为每个请求/资源建立单独连接，请求响应完成后关闭。

HTTP 不同版本中的 keepalive

• 在 HTTP/1.0 中，持久连接 不是默认行为。要在 HTTP/1.0 中启用它，必须在请求头部添加 Connection: keep-alive 。
• 在 HTTP/1.1 中及之后，持久连接 是默认行为。如果想关闭它，必须在请求或响应头部添加 Connection: close 。

流水线、多路复用与队头阻塞

HTTP 流水线和非流水线含义

• 流水线（HTTP Pipelining）：HTTP 客户端在未等待前一个请求的响应的情况下，连续发送多个 HTTP 请求。
• 非流水线（Non-pipelined）：HTTP 客户端必须接收到上一个请求的响应，才能发送下一个请求。

HTTP 不同版本中的流水线支持

• 在 HTTP/1.0 中，流水线 的功能并不支持。
• 在 HTTP/1.1 中，引入了 HTTP 流水线 的支持，但由于使用中队头阻塞的问题，应用并不广泛。
• 在 HTTP/2 中，请求和响应被拆为带流标识的帧，可在一个连接中多路复用，解决 HTTP/1.1 应用层按响应顺序造成的队头阻塞；但所有流共享一条 TCP 连接，丢失一个 TCP 段时仍会出现传输层队头阻塞。
• HTTP/3 基于 QUIC，让不同流在传输层相互独立，从而进一步缓解跨流队头阻塞。

什么是队头阻塞？

当多个请求被排成队列时，如果第一个请求由于某种原因（如延迟、丢包或慢速响应）未能及时处理，那么后续的所有请求都必须等待第一个请求的响应完成才能被处理。

非流水线 HTTP/1.1 必须等待前一响应后再发下一请求；HTTP/1.1 流水线能连续发送请求，但服务器仍按顺序返回响应。HTTP/2 可交错传输多个流的帧，所以不能简单概括为“HTTP/2 之前绝对不能并发”：浏览器还可建立多条 TCP 连接，只是连接和资源开销更大。

Cookie

HTTP 协议是 无状态 的，这意味着每个请求都是独立的，服务器 默认情况下无法知道两个请求是否来自同一客户端或用户。Cookie 的引入使得 服务器 能够跨多个请求“识别”和“记住”用户。

HTTP 服务器通过 Set-Cookie 首部字段来设置每一个客户端的 Cookie 值，相应的 HTTP 响应的部分内容如下所示：

HTTP/1.1 200 OK
Set-Cookie: sessionId=abc123; Expires=Wed, 21 Oct 2025 07:28:00 GMT; Path=/; Secure; HttpOnly

当浏览器接收到带有 Set-Cookie 字段的 HTTP 响应时，就会在存储该 Cookie 字段，并在下次向对应的 服务器 发送 HTTP 请求时自动将 Cookie 字段添加在 HTTP 首部，之后的 HTTP 请求的部分内容如下所示：

GET /dashboard HTTP/1.1
Cookie: sessionId=abc123

服务器收到带 Cookie 的请求后，可把其中的标识映射到应用会话。浏览器只会在 Domain、Path、Secure、SameSite、过期时间等条件匹配时发送 Cookie；Cookie 不是对“真实用户身份”的自动证明，敏感会话还需防范窃取、固定和跨站请求等风险。