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commit
2c2ea539b1
4 changed files with 44 additions and 113 deletions
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@ -1,18 +1,17 @@
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title: 超文本传输协议（HTTP）快速入门
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title: 超文本传输协议（HTTP）快速入门
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date: 2023-03-21
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tags:
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- 网络
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- 网络协议
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- HTTP
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date: 2023-03-21 00:00:00
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- 请求一个页面
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- 用词约定
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- [请求一个页面](#请求一个页面)
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- 从零开始的HTTP服务器生涯
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- [用词约定](#用词约定)
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- GET和POST
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- [从零开始的HTTP服务器生涯](#从零开始的HTTP服务器生涯)
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- 常见HTTP状态码和头简介
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- [GET和POST](#GET和POST)
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- 从HTTP/1.1到HTTP/3
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- [参考资料和扩展阅读](#参考资料和扩展阅读)
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- 参考资料和扩展阅读
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- FAQ
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<!--more-->
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@ -243,7 +242,7 @@ HTTP头部指的是结束标志（空行）以及之前所有部分，而HTTP头
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我们已经了解HTTP请求和响应的结构，从这里开始，我们将使用Python来编写一个简单的HTTP服务器。如果你不会Python，可以看看[Python文档网站上的教程](https://docs.python.org/zh-cn/3/tutorial/index.html)。我们只会使用许多编程语言都具备的概念和特性，用其它编程语言实现应该也不会有太大障碍。
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我们已经了解HTTP请求和响应的结构，从这里开始，我们将使用Python来编写一个简单的HTTP服务器。如果你不会Python，可以看看[Python文档网站上的教程](https://docs.python.org/zh-cn/3/tutorial/index.html)。我们只会使用许多编程语言都具备的概念和特性，用其它编程语言实现应该也不会有太大障碍。
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另外提一句，所有代码都在Fedora 37上使用Python 3.11运行。
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另外提一句，所有代码都在Fedora 37上使用Python 3.11测试，但是程序并没有使用特殊的特性，在其它平台和Python上多半也能正常使用。
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你可能没有从零开始写HTTP服务器的经验，让我来为我们将要完成的代码划分几个部分：
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你可能没有从零开始写HTTP服务器的经验，让我来为我们将要完成的代码划分几个部分：
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@ -715,7 +714,7 @@ HTML不在本文范围，敬请参阅MDN Web Docs相关页面。
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如果我们使用HTML的form元素进行请求，POST请求主体使用的格式与我们之前查询键值对的格式相同。键是form元素内input元素name属性的值。
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如果我们使用HTML的form元素进行请求，POST请求主体使用的格式与我们之前查询键值对的格式相同。键是form元素内input元素name属性的值。
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> 绝大部分情况下，你应该用GET方法展示数据、POST方法只用来记录数据。在刷新POST方法返回的页面时，浏览器需要重新提交请求，并会询问用户是否要这样做（因为这样做很可能会导致不需要的副作用）。大部分情况下，这不是用户想体验的麻烦。
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> 绝大部分情况下，你应该用GET方法展示数据、POST方法只用来记录数据。在刷新POST方法返回的页面时，浏览器需要重新提交请求，并会询问用户是否要这样做（因为这样做可能会导致不需要的副作用）。大部分情况下，这不是用户想体验的麻烦。
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> 如果你使用HTML的form直接处理POST提交，你可以在处理POST方法完成后返回[HTTP 303 See Other状态码](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/Status/303)并在`Location`头中指定重新请求的地址，让浏览器用GET方法重新请求并展示相应页面。
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> 如果你使用HTML的form直接处理POST提交，你可以在处理POST方法完成后返回[HTTP 303 See Other状态码](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/Status/303)并在`Location`头中指定重新请求的地址，让浏览器用GET方法重新请求并展示相应页面。
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> 我们接下来就是采用类似方法。
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> 我们接下来就是采用类似方法。
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@ -848,125 +847,56 @@ DEFAULT_PAGE_HTML = """<!doctype html>
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我们的代码尚不完善，你可以试试按以下方向改进。
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我们的代码尚不完善，你可以试试按以下方向改进。
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#### 处理并发连接
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- 处理并发连接
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当前的代码只能依照顺序一个一个处理连接，你使用多线程或者Python的asyncio让我们的服务器能够并发处理连接。
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当前的代码只能依照顺序一个一个处理连接，你使用多线程或者Python的asyncio让我们的服务器能够并发处理连接。
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参考资料：
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参考资料：
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- [Python文档：threading模块](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/threading.html#module-threading)
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- [Python文档：threading模块](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/threading.html#module-threading)
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- [Python文档：asyncio](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/asyncio.html#module-asyncio)
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- [Python文档：asyncio](https://docs.python.org/zh-cn/3/library/asyncio.html#module-asyncio)
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#### 连接复用
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- 连接复用
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当前代码在回应请求之后就直接关闭连接，你可以支持HTTP/1.1式的连接复用来提高连接使用效率。
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当前代码在回应请求之后就直接关闭连接，你可以支持HTTP/1.1式的连接复用来提高连接使用效率。
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参考资料：
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参考资料：
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- [MDN Web Docs：HTTP Keep-Alive](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/Headers/Keep-Alive)
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- [MDN Web Docs：HTTP Keep-Alive](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/Headers/Keep-Alive)
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- [MDB Web Docs：HTTP Connection](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/Headers/Connection)
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- [MDB Web Docs：HTTP Connection](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/Headers/Connection)
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#### 增强兼容性
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- 增强兼容性
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我们目前的代码作了一些假设，你可以改进代码以提高对不同客户端的兼容性。
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我们目前的代码作了一些假设，你可以改进代码以提高对不同客户端的兼容性。
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参考资料：
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- 支持[HTTP Transfer-Encoding](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/Headers/Transfer-Encoding)，我们的代码中没有支持这种传输方式
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- [MDN Web Docs： HTTP Transfer-Encoding](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/Headers/Transfer-Encoding)
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- 包装和抽象
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#### 包装和抽象
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你可以将HTTP服务器包装起来，甚至进一步包装成可以使用的框架，为用户提供可用的API。例如：
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你可以将HTTP服务器包装起来，甚至进一步包装成可以使用的框架，为用户提供可用的API。例如：
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````python
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from mymodule import MyServer
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````python
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def handle_index(request):
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from mymodule import MyServer
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return request.ok(template="index.html")
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def handle_index(request):
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if __name__ == "__main__":
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return request.ok(template="index.html")
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server = MyServer({
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"/": handle_index
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})
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server.run()
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````
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if __name__ == "__main__":
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你还可以试试阅读[Tornado的代码](https://github.com/tornadoweb/tornado)，这是一个Python异步Web框架。
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server = MyServer({
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"/": handle_index
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})
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server.run()
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````
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你还可以试试阅读[Tornado的代码](https://github.com/tornadoweb/tornado)，这是一个Python异步Web框架。
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- 支持Cookie
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#### 支持Cookie
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HTTP是一个无状态协议：不同的响应-请求之间没有联系。HTTP Cookie是一项在不同响应-请求之间保留数据的技术。设计一个需要保留数据的功能，并在我们的HTTP服务器中实现它。
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HTTP是一个无状态协议：不同的响应-请求之间没有联系。HTTP Cookie是一项在不同响应-请求之间保留数据的技术。设计一个需要使用Cookie的功能，并在我们的HTTP服务器中实现它。
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参考资料：
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参考资料：
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- [MDN Web Docs：Using HTTP cookies](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/Cookies)
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- [MDN Web Docs：Using HTTP cookies](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP/Cookies)
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## 常见HTTP状态码和头简介
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我们已经明白了HTTP请求-响应的大致框架，接下来我们要往里面补充一些内容。这里简单列出一些常见HTTP状态码和HTTP头。
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要进一步了解HTTP的详细信息，可以访问[MDN Web Docs上的HTTP页面](https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/HTTP)。
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### 常见HTTP状态码
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HTTP状态码按信息类别组织：
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- `1XX` 继续
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- `2XX` 成功
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- `3XX` 跳转
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- `4XX` 客户端错误
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- `5XX` 服务器错误
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比较常见的状态码：
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- `200 OK` 请求成功
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- `204 No Content` 请求成功，但是没有响应主体
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- `303 See Other` 要求客户端以GET请求访问`Location`头中的地址，这个跳转是暂时的
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- `304 Not Modified` 资源没有改变，这个跟条件请求（Conditional Requests）和HTTP缓存相关。
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- `400 Bad Request` 请求有错误
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- `401 Unauthorized` 未验证的请求
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- `403 Forbidden` 请求被服务器拒绝
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- `404 Not Found` 找不到资源
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- `500 Internal Server Error` 内部服务器错误
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- `504 Gateway Timeout` 网关超时
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### `Content-Length`和`Transfer-Encoding: chunked`
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我们在前面已经了解到`Content-Length`的值是主体长度，接收者可以利用这个主体长度读取主体。HTTP同样也提供了在主体长度不确定时的传输方法，要使用这个传输方法，将头`Transfer-Encoding`的值设置为`chunked`。指定这个传输方法时不再需要设置`Content-Length`。
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顾名思义，这种方法是“按块传输”，主体可以包含一个或多个块。每个块以十六进制的块大小开头，加上`\r\n`，再加上块内容。发送结束时，发送一个大小为0的块来标识发送已结束。
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### `Host`
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这个头用于给服务器提供访问的域名。 所有请求都应该带上这个头。
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### `User-Agent`
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代理用户访问网站的客户端就叫做"User Agent"，用户代理。这个头可以给服务器提供客户端信息，但是正在被逐步淘汰，取而代之的是Client Hint标准。
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### `Accept`
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客户端可以接受的数据类型。
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### `Accept-Encoding`
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客户端可以接受的数据编码，通常是压缩编码。
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### `Accept-Language`
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客户端偏好的语言。
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### `Location`
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在一些状态码中标识下一个目标的位置。
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## 从HTTP/1.1到HTTP/3
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本文之前内容主要基于HTTP/1.1。如今，HTTP已经改进出HTTP/2和HTTP/3。这些新版本协议更加高效，更加适合我们当下的使用场景。虽然HTTP/2和HTTP/3与HTTP/1.1相比变化很大，但是基本概念并没有什么变动。
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敬请阅读：[Web.dev: Introduction to HTTP/2](https://web.dev/performance-http2/)。
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敬请阅读：[Couldflare: What is HTTP/3?](https://www.cloudflare.com/learning/performance/what-is-http3/)。
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## 参考资料和扩展阅读
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## 参考资料和扩展阅读
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@ -975,6 +905,7 @@ HTTP状态码按信息类别组织：
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- [Wikipedia: URL encoding](https://en.wikipedia.org/wiki/URL_encoding)
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- [Wikipedia: URL encoding](https://en.wikipedia.org/wiki/URL_encoding)
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- [Wikipedia: Telnet](https://en.wikipedia.org/wiki/Telnet)
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- [Wikipedia: Telnet](https://en.wikipedia.org/wiki/Telnet)
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### HTTP有关的内容太多了，我记不住
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本文内容主要基于HTTP/1.1。如今，HTTP已经改进出HTTP/2和HTTP/3。这些新版本协议更加高效，更加适合我们当下的使用场景。虽然HTTP/2和HTTP/3与HTTP/1.1相比变化很大，但是基本概念并没有什么变动。
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你不需要记住全部内容，只要大概看看知道能这么做就可以了。人类记忆过程中，忘记是一个正常阶段，不清楚的地方直接查资料就可以了。理论物理学家也不需要记得光在真空中传播的速度。
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- [Web.dev: Introduction to HTTP/2](https://web.dev/performance-http2/)
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- [Couldflare: What is HTTP/3?](https://www.cloudflare.com/learning/performance/what-is-http3/)
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