HTTP: Como Cliques se Transformam em Conexões · PauloCod

Se você já navegou na web, acessou um site ou fez login em uma aplicação, você já usou o HTTP. Embora seja uma parte essencial da internet, muitos desenvolvedores e curiosos ainda não compreendem o quão crucial é esse protocolo para a comunicação entre cliente e servidor. O HTTP é muito mais do que uma simples transferência de hipertexto. Ele é a espinha dorsal que conecta usuários a recursos e conteúdos, sendo fundamental para o funcionamento da web moderna.

O Que é HTTP?

Primeiramente, por que é bom saber HTTP?

Basicamente, com o simples entendimento desse protocolo, você leva em conjunto o aprendizado.

networking, entendendo como computadores se comunicam entre si.
arquitetura web, aprendendo o funcionamento da internet e a web.
programação, sendo algo bem intuitivo de aplicar no código.

O HTTP, ou Hypertext Transfer Protocol, é o protocolo responsável por fazer a comunicação entre cliente e servidor em aplicações web, presente na camada 7 (aplicação) do modelo OSI ou na camada 4 do modelo TCP/IP, também conhecida como camada de aplicação. Como vemos em seu nome, ele é responsável por transferir hypertexto entre o cliente e o servidor. E qual a linguagem de hypertext que conhecemos? Isso mesmo, o famoso HTML.

Nota: Não irei me aprofundar na história, mas ele foi criado em meados dos anos 90 e vem evoluindo desde então. Mesmo no começo sendo utilizado apenas para texto, hoje ele consegue manipular imagens e outros dados.

Cliente e Servidor

Essa comunicação cliente-servidor feita pelo HTTP é algo relativamente “simples”. Ela se baseia em duas entidades: o Request, que é a chamada feita do cliente para o servidor, e o Response, que é a resposta devolvida do servidor para o cliente. Basicamente, quando queremos acessar um site, o nosso navegador faz um request pedindo o HTML, e o servidor processa essa chamada e retorna o response com o HTML.

Cliente

Para entendermos um pouco mais, no HTTP não existe navegador ou computador, mas sim o user-agent, que pode ser qualquer ferramenta que atue em nome do usuário e inicie uma chamada HTTP que siga um protocolo de comunicação previamente acordado. O user-agent mais conhecido é o navegador, mas pode ser um script ou programa. Quem inicia essa comunicação sempre é o cliente, apesar de hoje existirem técnicas para inverter isso.

Mas acaba sendo didático, pois não há como ter uma resposta(response) sem uma pergunta(request).

Servidor

Do lado do servidor, também temos uma abstração, que precisa ser apenas uma única máquina virtual. Mesmo o nosso site usando vários servidores como banco de dados, balanceadores de carga, cache, entre outros, para o HTTP, precisamos de apenas um único ponto de acesso.

Nota: Quando você acessa um site, parece que seu computador fala diretamente com o servidor, mas tem muito mais coisa envolvida. Entre seu computador e o servidor, há equipamentos como roteadores e modems, que funcionam como “intermediários” (ou proxies). Eles ajudam a levar a informação, e podem fazer coisas como armazenar partes do site para facilitar acessos futuros (cache), filtrar dados e distribuir a carga de trabalho entre vários servidores (balanceamento). Esses elementos trabalham em camadas “inferiores” do sistema de comunicação, ficando invisíveis para o protocolo HTTP que você usa para navegar.

Aspectos Fundamentais do HTTP

O HTTP foi projetado para ser simples e totalmente legível para humanos, menos em versões recentes como o HTTP/2, que adicionaram algumas complexidades.

Um ponto que muitos não se atentam é que o HTTP é stateless, ou seja, ele não guarda estado. Mas o que isso significa? Basicamente, ele esquece tudo o que acabou de transportar. Você pode estar pensando: “Então como os e-commerces sabem que fui eu quem comprou aquele ar-condicionado em 12 prestações e não o meu vizinho?” Por causa da evolução do HTTP, ele permite o uso de sessões e cookies, então, através dessas ferramentas, conseguimos deixar a comunicação stateful, mantendo o estado e uma espécie de histórico das mensagens trocadas.

Outros pontos importantes são que ele é text-based, ou seja, toda a sua comunicação é baseada em texto, sendo necessário o uso de marshalling. Além disso, ele é connectionless, onde cada troca de mensagem abre e fecha uma conexão. Mas, devido ao alto custo de recursos para isso, hoje temos conexões persistentes com o cabeçalho Connection: Keep-alive e HTTP Pipelining, que foram trazidos pela RFC 2616, proposta em 1999 com o HTTP/1.1.

Estrutura de uma Requisição e Resposta

Como sabemos, um protocolo nada mais é do que uma convenção de regras que seguimos para manter a coerência entre uma ou mais entidades, ou seja, um acordo mútuo entre as partes. Vamos ver agora quais são essas regras no HTTP.

Request

Uma requisição HTTP é formada por vários componentes que permitem a comunicação entre o cliente e o servidor. A seguir estão os principais elementos que compõem uma requisição HTTP:

Método (Method): Geralmente é um verbo ou substantivo que indica a ação desejada. Exemplos:
GET: Solicita a recuperação de um recurso.
POST: Envia dados para serem processados no servidor.
OPTIONS: Verifica quais métodos são suportados por um recurso.
HEAD: Obtém os headers de um recurso sem o corpo.
Caminho (Path): Refere-se à URL que identifica o recurso no servidor, podendo incluir o domínio, o caminho e, eventualmente, a porta https://developer.mozilla.org:8080/docs
Versão do Protocolo (Protocol Version): Indica qual versão do HTTP está sendo utilizada na requisição, como HTTP/1.1 ou HTTP/2.
Headers (Cabeçalhos): São campos de chave-valor que fornecem informações adicionais para o servidor, como:
Content-Type: Tipo de dados enviados no corpo (se aplicável).
Corpo (Body): É opcional e é usado principalmente em métodos como POST e PUT. Contém os dados a serem enviados ao servidor, como formulários de login ou informações de um arquivo.

Response

A resposta do servidor segue um formato semelhante à requisição, com componentes que retornam as informações solicitadas ou o status do processamento da requisição.

Versão do Protocolo (Protocol Version): Indica a versão do HTTP utilizada pelo servidor para processar a resposta.
Status Code (Código de Status): Um número que informa o estado da requisição, como:
200 OK: A requisição foi bem-sucedida.
404 Not Found: O recurso solicitado não foi encontrado.

Veja alguns status code aqui HTTPCats

Status Message (Mensagem de Status): Complementa o código de status com uma descrição legível (como “OK” para 200, “Not Found” para 404).
Headers (Cabeçalhos): Assim como nas requisições, os cabeçalhos na resposta contêm informações adicionais, como:
Content-Type: text/html Define o tipo de conteúdo retornado.
Corpo (Body): Opcional, dependendo da natureza da resposta. Se for uma requisição GET, o corpo pode conter, por exemplo, uma página HTML, um JSON ou um arquivo de imagem, dependendo do conteúdo solicitado.

Idempotência em Métodos HTTP

Um conceito fundamental, mas frequentemente debatido, é a idempotência em métodos HTTP. A idempotência refere-se à propriedade de que, dada a mesma entrada, uma operação produzirá o mesmo resultado sem alterar o estado do servidor de maneira adicional. Em outras palavras, não importa quantas vezes você execute a mesma operação, o resultado será o mesmo sendo um exemplo os métodos GET, PUT, DELETE.

Por exemplo:

GET: Quando você usa o método GET para solicitar uma listagem, o resultado será a mesma lista de itens, não importa se você faz a solicitação uma vez ou cem vezes. O GET é idempotente porque não altera o estado do servidor.

Por outro lado, o método POST não é idempotente. Cada solicitação POST pode criar um novo item, e fazer a mesma solicitação várias vezes resultará em vários itens diferentes sendo criados.

Fluxo do HTTP

Antes de falarmos do fluxo do HTTP, precisamos entender que, por estar nas camadas mais acima, ele deixa muitas coisas para outros protocolos, como o TCP/IP, responsável pelos fluxos de comunicação e transporte. O HTTP apenas espera que haja uma camada de transporte estável e confiável entre cliente e servidor.

O fluxo básico de uma transação HTTP é:

O cliente abre uma conexão TCP com o servidor.
Envia uma mensagem HTTP (Request).
O servidor processa a requisição, gera a Response a envia de volta ao cliente.
A conexão é fechada ou reutilizada para futuras requisições.

Entender o HTTP é um passo essencial para qualquer um que queira se aprofundar no funcionamento da internet ou iniciar sua jornada na programação. O protocolo, apesar de simples, é incrivelmente poderoso e flexível, permitindo que tudo, desde páginas simples de HTML até aplicações complexas, seja entregue aos usuários. Mesmo com sua natureza stateless e connectionless, o HTTP evoluiu para se adaptar às demandas modernas, tornando-se um dos pilares da web.

Agora que você conhece os fundamentos do HTTP, está melhor preparado para compreender como as páginas e aplicações que você acessa todos os dias funcionam. Continue explorando e desenvolvendo suas habilidades, pois o HTTP é apenas o começo!

Links Relevantes:

Nota: Sei que no momento a RFC 2068 está obsoleta, assim como a RFC 2616, que a sucedeu, e que as RFCs 7230–7235 são as definições vigentes sobre o HTTP/1.1. Essas novas RFCs trazem informações atualizadas e separam melhor as especificações do protocolo. No entanto, para um artigo mais introdutório, a RFC 2616, que foi um Proposed Standard para o HTTP/1.1, traz muitos conceitos que persistiram nas versões posteriores.

RFC 2616
RFC 1945
HTTP-MDN
Idempotete-MDN