本文主要是介绍【架构师面试-Java编程基本功-3】-HTTP和HTTPS协议原理剖析，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

1：什么是 Http 协议

Http 协议是对客户端和服务器端之间数据之间实现可靠性的传输文字、图片、音频、视频等超文本数据的规范，格式简称为“超文本传输协议”

Http 协议属于应用层，及用户访问的第一层就是 http

2：Socket 和 http 的区别和应用场景

Socket 连接就是所谓的长连接，理论上客户端和服务器端一旦建立起连接将不会主动断掉；

Socket 适用场景：网络游戏，银行持续交互，直播，在线视屏等。

http 连接就是所谓的短连接，即客户端向服务器端发送一次请求，服务器端响应后连接即会断开等待下次连接

http 适用场景：公司 OA 服务，互联网服务，电商，办公，网站等等等等

3：http 和 https 的区别

HTTP协议传输的数据都是未加密的，也就是明文的，因此使用HTTP协议传输隐私信息非常不安全，为了保证这些隐私数据能加密传输，于是网景公司设计了SSL（Secure Sockets Layer）协议用于对HTTP协议传输的数据进行加密，从而就诞生了HTTPS。简单来说，HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，要比http协议安全。

HTTPS和HTTP的区别主要如下：

1.https协议需要到ca申请证书，一般免费证书较少，因而需要一定费用。

2.http是超文本传输协议，信息是明文传输，https则是具有安全性的ssl加密传输协议。

3.http和https使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443。

4.http的连接很简单，是无状态的；HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，比http协议安全。

4：HTTPS的优缺点

1：优点

1、使用HTTPS协议可认证用户和服务器，确保数据发送到正确的客户机和服务器；

2、HTTPS协议是由SSL+HTTP协议构建的可进行加密传输、身份认证的网络协议，要比http协议安全，可防止数据在传输过程中不被窃取、改变，确保数据的完整性。

3、HTTPS是现行架构下最安全的解决方案，虽然不是绝对安全，但它大幅增加了中间人攻击的成本。

2：缺点

1、HTTPS协议握手阶段比较费时，会使页面的加载时间延长近50%，增加10%到20%的耗电；

2、HTTPS连接缓存不如HTTP高效，会增加数据开销和功耗，甚至已有的安全措施也会因此而受到影响；

3、SSL证书需要钱，功能越强大的证书费用越高，个人网站、小网站没有必要一般不会用。

4、SSL证书通常需要绑定IP，不能在同一IP上绑定多个域名，IPv4资源不可能支撑这个消耗。

5、HTTPS协议的加密范围也比较有限，在黑客攻击、拒绝服务攻击、服务器劫持等方面几乎起不到什么作用。最关键的，SSL证书的信用链体系并不安全，特别是在某些国家可以控制CA根证书的情况下，中间人攻击一样可行。

5：HTTPS 工作原理

1：客户端发起 HTTPS 请求

用户在浏览器里输入一个 https 网址，然后连接到 server 的 443 端口

2：服务端的配置

采用 HTTPS 协议的服务器必须要有一套数字证书，可以自己制作，也可以向组织申请，区别就是自己颁发的证书需要客户端验证通过，才可以继续访问，而使用受信任的公司申请的证书则不会弹出提示页面(startssl 就是个不错的选择，有 1 年的免费服务)。

这套证书其实就是一对公钥和私钥，如果对公钥和私钥不太理解，可以想象成一把钥匙和一个锁头，只是全世界只有你一个人有这把钥匙，你可以把锁头给别人，别人可以用这个锁把重要的东西锁起来，然后发给你，因为只有你一个人有这把钥匙，所以只有你才能看到被这把锁锁起来的东西。

3：传送证书

这个证书其实就是公钥，只是包含了很多信息，如证书的颁发机构，过期时间等等。

4：客户端解析证书

这部分工作是有客户端的TLS来完成的，首先会验证公钥是否有效，比如颁发机构，过期时间等等，如果发现异常，则会弹出一个警告框，提示证书存在问题。

如果证书没有问题，那么就生成一个随机值，然后用证书对该随机值进行加密，就好像上面说的，把随机值用锁头锁起来，这样除非有钥匙，不然看不到被锁住的内容。

5：传送加密信息

这部分传送的是用证书加密后的随机值，目的就是让服务端得到这个随机值，以后客户端和服务端的通信就可以通过这个随机值来进行加密解密了。

6：服务端解密信息

服务端用私钥解密后，得到了客户端传过来的随机值(私钥)，然后把内容通过该值进行对称加密，所谓对称加密就是，将信息和私钥通过某种算法混合在一起，这样除非知道私钥，不然无法获取内容，而正好客户端和服务端都知道这个私钥，所以只要加密算法够彪悍，私钥够复杂，数据就够安全。

7：传输加密后的信息

这部分信息是服务段用私钥加密后的信息，可以在客户端被还原。

8：客户端解密信息

客户端用之前生成的私钥解密服务段传过来的信息，于是获取了解密后的内容，整个过程第三方即使监听到了数据，也束手无策。

6：一次完整的 HTTP 请求所经历的步骤

HTTP 通信机制是在一次完整的 HTTP 通信过程中，Web 浏览器与 Web 服务器之间

将完成下列 7 个步骤：

1. 建立 TCP 连接

在HTTP工作开始之前，Web浏览器首先要通过网络与Web服务器建立连接，该连接是通过TCP来完成的，该协议与IP协议共同构建Internet，及著名的TCP/IP协议族，因此Internet又被称作是TCP/IP网络。HTTP是比TCP更高层次的应用层协议，根据规则，只有低层协议建立之后才能，才能进行更层协议的连接，因此，首先要建立TCP连接，建立连接要经过三次握手，一般TCP连接的端口号是80。

2. Web 浏览器向 Web 服务器发送请求行

一旦建立了 TCP 连接，Web 浏览器就会向 Web 服务器发送请求命令。例如：GET /sample/hello.jsp HTTP/1.1。

3. Web 浏览器发送请求头

浏览器发送其请求命令之后，还要以头信息的形式向 Web 服务器发送一些别的信息，之后浏览器发送了一空白行来通知服务器，它已经结束了该头信息的发送。

4. Web 服务器应答 

客户机向服务器发出请求后，服务器会客户机回送应答， HTTP/1.1 200 OK ，应答的第一部分是协议的版本号和应答状态码。

5. Web 服务器发送应答头

正如客户端会随同请求发送关于自身的信息一样，服务器也会随同应答向用户发送关于它自己的数据及被请求的文档。

6. Web 服务器向浏览器发送数据

Web 服务器向浏览器发送头信息后，它会发送一个空白行来表示头信息的发送到此为结束，接着，它就以 Content-Type 应答头信息所描述的格式发送用户所请求的实际数据。

7. Web 服务器关闭 TCP 连接

一般情况下，一旦Web服务器向浏览器发送了请求数据，它就要关闭TCP连接，然后如果浏览器或者服务器在其头信息加入了这行代码：Connection:keep-alive，TCP连接在发送后将仍然保持打开状态，于是，浏览器可以继续通过相同的连接发送请求。保持连接节省了为每个请求建立新连接所需的时间，还节约了网络带宽。

如何将网站从HTTP切换到HTTPS

7：如果需要将网站从http切换到https如何实现

需要将页面中所有的链接，例如js，css，图片等等链接都由http改为https。例如：http://www.baidu.com改为https://www.baidu.com

这里虽然将http切换为了https，还是建议保留http。所以我们在切换的时候可以做http和https的兼容，具体实现方式是，去掉页面链接中的http头部，这样可以自动匹配http头和https头。例如：将http://www.baidu.com改为//www.baidu.com。然后当用户从http的入口进入访问页面时，页面就是http，如果用户是从https的入口进入访问页面，页面即使https的。

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