HTTP（Hypertext Transfer Protocol，超文本传输协议），是客户端（通常指浏览器）与 Web 服务器之间的应用层通信协议。HTTP 协议基于 TCP/IP，你可以把 HTTP 想象成网络上的信使，负责传输诸如 HTML 文档、图片、视频、音频等各种格式的数据。

两台计算机（客户端与服务器）交换数据的方式通常是通过请求-响应模型来实现的，这要求客户端和服务器共同地使用 HTTP 协议。客户端就是发送请求的计算机，而服务器就是响应请求的计算机。

HTTP 协议具有五条性质：客户端/服务器模式、简单快速、无连接、无状态、灵活。本文着重介绍其中后三条性质。

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HTTP 的性质

无连接

HTTP 协议是无连接（connectionless）协议，即每次连接只处理一个请求。

在客户端发送请求之后，客户端即关闭与服务器的连接。当服务器处理好并准备响应的时候，它重新向客户端建立连接然后发送响应内容，然后即关闭连接。

无状态

HTTP 协议是无状态（stateless）协议。通俗来讲，客户端和服务器仅仅在当前请求/响应周期中知道对方。在 HTTP 协议下，客户端和服务器处理信息时没有“记忆”。客户端和服务器的连接关闭后立刻“忘记”对方的存在，如果它们想再次连接，它们必须要重新提供信息。

仅对 HTTP 协议本身来说，重新建立的连接和第一次连接没有什么区别。

灵活性

HTTP 可以传输任何格式的数据，只要传输双方能够读取这些数据就行。一次请求或响应传输的数据类型由 HTTP 请求头中的 Content-Type 字段指明，下文会此字段。

为什么要使用 HTTP

HTTP 正如其名，最初是被设计用来传输“超文本”信息的。所谓超文本，就是其中不仅包含真正内容，而且含有解释说明这些内容的标记性信息。超文本的精确定义可见百度百科。HTTP 和 HTML 的“HT”都代表 Hypertext，即“超文本”。
后来，由于 HTTP 的精巧特性，各种各样的新特性被加入到 HTTP 中，HTTP 便成为了在互联网上传输信息最便捷的方式。

HTTP 如何工作

当成功连接建立以后，客户端向服务器发送了一个称为“HTTP 报文”的请求。由于 HTTP 协议是无连接的，客户端在发送请求后立即关闭连接，开始等待服务器的响应。
服务器在收到请求后，处理请求、准备响应，然后再次建立连接并向客户端发送响应。然后服务器和客户端完全断开连接。

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HTTP 报文

无论是请求还是响应，HTTP 报文都有严格的格式——起始行（Start line）、头（Headers）和正文（Body）。三者一般都是纯文本，其中正文 Body 部分也可能是二进制数据。HTTP 请求报文和响应报文是有区别的，下面分别来看。

HTTP 请求报文

请求行：包含请求方法、请求资源 URI 和 HTTP 协议版本。在此例中，客户端使用 GET 方法请求向服务器请求一个网页。URI 是用来指明请求的资源，关于 URI 的详细说明可见《URI、URL 和 URN 之间的区别与联系》。最后是客户端使用的 HTTP 版本，此例为 HTTP/1.1 版本。

请求头：这部分可以包含很多字段，每个都是键-值对。此例中，Host 表示客户端发送请求至哪个地址，此例为 www.example.com；Accept 告诉服务器客户端想要什么类型的数据，这里使用的类型是 MIME 类型，可以参考 MIME 参考手册；Accept-Language 告诉服务器客户端接受的语言，此例为 zh-CN，即简体中文。

请求体：也称为“请求正文”或“请求数据”。此例请求体为空。

本例中的 HTTP 请求报文文本如下：

GET /article/hello.html HTTP/1.1
Host: www.example.com
Accept: text/html
Accept-Language: zh-CN

HTTP 响应报文

状态行：包括 HTTP 协议版本、状态码和原因语句。其中状态码和原因语句共同表达了服务器响应状态，常见的有“200 OK”表示成功，“404 Not Found”表示找不到资源，“500 Internal Server Error”表示服务器内部错误等。

响应头：与请求报文类似，也是键-值对。一个重要的响应头字段是 Content-Type，它制定了响应内容的类型，同样用 MIME 类型表示。如果是 HTML 网页，那么此字段值为 text/html。此例中的 charset=UTF-8 表示文件编码。

响应体：也称“响应正文”，就是响应的数据内容。如果是 HTML 网页，那么这里面就是完整的 HTML 代码。

本例中的 HTTP 响应报文文本如下：

HTTP/1.1 200 OK
Date: Thu, 31 May 2018 05:00:00 GMT
Content-Type: text/html; charset=UTF-8
Content-Length: 20000
Connection: keep-alive

<html>
<head></head>
<body>Hello, World!</body>
</html>

总结

HTTP 是基于 TCP/IP 的应用层协议，用于计算机在网络上交换数据。本文介绍了 HTTP 的三条重要性质：无连接、无状态、灵活性。我们之所以使用 HTTP 是因为它是在互联网上传输数据的便捷方式。请求-响应周期通过 HTTP 报文进行传输。尽管请求报文和响应报文的格式有所不同，但它们都是由起始行、头部和正文三部分组成的。

References

  1. What is HTTP, Structure of HTTP Request and Response?

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