重生之我要学后端0--HTTP协议和RESTful APIs

HTTP协议

HTTP（超文本传输协议）是用于分布式、协作式和超媒体信息系统的应用层协议。它是网页数据通讯的基础。工作原理简述如下：

1. 客户端请求（Request）：当你在浏览器中输入一个URL或点击一个链接时，浏览器会向服务器发送一个HTTP请求。这个请求包括：

• 请求行：包含方法（如GET, POST, PUT, DELETE等）、请求资源的URI和HTTP版本。
• 请求头部：包含表示浏览器类型、接受的内容类型、连接方式等的元数据。
• 空行：指示头部结束。
• 可选的请求正文：对于POST或PUT请求，正文中包含要发送给服务器的数据。
  
  

这确实是一个HTTP请求的请求行和请求头，它看起来是一个WebSocket握手请求。
WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通讯的协议。这个特定的请求正在试图从标准的HTTP协议升级到WebSocket协议。这里是请求的一些关键组成部分解释：GET ws://localhost:5173/ros HTTP/1.1：这个请求行指出客户端希望发起的是一个GET请求，
使用的是HTTP/1.1协议。
而ws://localhost:5173/ros表示客户端尝试通过WebSocket协议与服务器建立连接，
并且目标资源是/ros。Host: localhost:5173：Host头部告诉服务器客户端想要连接的主机名和端口号。Connection: Upgrade：这表明客户端希望升级连接的协议。Upgrade: websocket：这告知服务器客户端想要升级到WebSocket协议。Sec-WebSocket-Version: 13：表示客户端支持的WebSocket版本。Sec-WebSocket-Key: 是经过Base64编码的随机值，
服务器会用这个值来构造一个响应头Sec-WebSocket-Accept，以完成握手。Sec-WebSocket-Extensions: 表示客户端支持的WebSocket扩展。由于WebSocket协议的握手是基于HTTP协议进行的，所以初始的握手请求遵循HTTP请求格式，
但是之后的数据传输则不再遵循HTTP协议，而是采用WebSocket自己定义的帧格式进行数据交换。该请求没有请求正文（Body）部分，因为WebSocket握手请求通常不需要正文；
握手的所有必要信息都包含在请求头中。如果服务器接受握手，则会返回一个状态码101的响应，
表示协议切换，然后客户端和服务器之间就可以开始WebSocket协议的数据交换了。

标头是请求头和响应头，载荷是请求体（如果是get请求不显示），响应是响应体。

2. 服务器响应（Response）：服务器接收并处理客户端的请求后，返回一个HTTP响应。这个响应包括：

• 状态行：包含所使用的HTTP版本、状态码（如200 OK, 404 Not Found等）和状态消息。
• 响应头部：包含服务器类型、内容类型、编码、缓存控制等信息。
• 空行：指示头部结束。
• 可选的响应正文：包含请求的资源内容，例如HTML页面、图像等。
  
  

3. 连接管理：按照HTTP/1.1协议，默认情况下，一次TCP连接可以发送多个HTTP请求（持久连接），提高了效率。而HTTP/2进一步优化了这些概念，支持同时多个请求/响应（多路复用）。

RESTful APIs设计

REST（表现层状态转移）是一种软件架构风格，它提倡网络应用程序的客户端和服务器之间的交互应该是无状态的，且可以通过标准的HTTP方法进行。遵循REST原则设计的Web服务称为RESTful API。核心原则包括：

• 无状态（Statelessness）：每个请求都包含了执行该请求所需的所有信息。服务器不需要保存客户端的状态。
• 客户端-服务器（Client-Server）：客户端和服务器之间的关注点分离，使得两者可以独立地发展和扩展。
• 可缓存（Cacheable）：服务器响应必须定义自己是否可以被缓存。
• 统一接口（Uniform Interface）：保证了系统解耦和简单性。
• 分层系统（Layered System）：通过层来构建分布式系统，每一层只知道与其直接相连的层。
• 按需代码（Code on Demand，可选）：可以通过向客户端发送可执行代码来扩展客户端功能（比如JavaScript脚本）。

RESTful API设计的几个关键点：

• 资源（Resources）：API应该围绕资源构建，资源由URI唯一标识。
• HTTP方法（Methods）：使用标准的HTTP方法如GET（读取）、POST（创建）、PUT（更新/全替换）、PATCH（更新/部分替换）、DELETE（删除）进行操作。
• 状态码（Status Codes）：利用HTTP状态码来表示操作结果，例如200（成功）、201（已创建）、400（错误请求）、404（未找到）等。
• 表示（Representation）：资源的表现形式通常是JSON或XML格式，在HTTP的请求和响应的正文中传输。
• 超媒体（Hypermedia）：RESTful API应该提供资源的关联信息，如链接到其他相关资源。

RESTful API设计实例

假设我们有一个用户管理系统，我们可能会设计以下API：

• 获取用户列表: GET /users
• 创建新用户: POST /users
• 获取指定用户: GET /users/{id}
• 更新用户信息: PUT /users/{id}
• 删除用户: DELETE /users/{id}

在实际设计中，你还需要考虑版本控制、认证、权限校验、分页和过滤等多方面因素。

总结起来，了解HTTP协议的基本工作原理以及如何遵循REST原则设计API是成为后端开发者的重要技能。