HTTP的历史

HTTP历史

HTTP/1.0 —— 无状态无连接的应用层协议

  • 无状态：服务器不跟踪不记录请求过的状态
  • 无连接：浏览器每次请求都需要建立tcp连接
    HTTP/1.0规定浏览器和服务器保持短暂的连接。浏览器的每次请求都需要与服务器建立一个TCP连接，服务器处理完成后立即断开TCP连接（无连接），服务器不跟踪每个客户端也不记录过去的请求（无状态）
    无状态导致的问题：

    可以借助cookie/session机制来做身份认证和状态记录解决。

    无连接导致的问题：
    1. 无法复用连接。每次发送请求的时候，都需要进行一次TCP连接，而TCP的连接释放过程又是比较费事的。这种无连接的特性会导致网络的利用率非常低。
    2. 队头堵塞(head of line blocking)。由于HTTP/1.0规定下一个请求必须在前一个请求响应到达之前才能发送。假设一个请求响应一直不到达，那么下一个请求就不发送，就到导致阻塞后面的请求。

为了解决这些问题，HTTP/1.1出现了。

HTTP/1.1

  • 长连接: HTTP/1.1增加了一个Connection字段，通过设置Keep-alive（默认已设置）可以保持连接不断开，避免了每次客户端与服务器请求都要重复建立释放TCP连接，提高了网络的利用率。如果客户端想关闭HTTP连接，可以在请求头中携带Connection:false来告知服务器关闭请求
  • 支持请求管道化（pipelining）。基于HTTP/1.1的长连接，使得请求管线化成为可能。管线化使得请求能够“并行”传输。举个例子来说，假如响应的主体是一个html页面，页面中包含了很多img，这个时候keep-alive就起了很大的作用，能够进行“并行”发送多个请求。
    此外，HTTP/1.1还加入了缓存处理，新的字段如cache-control，支持断点传输，以及增加了Host字段（使得一个服务器能够用来创建多个Web站点）。

HTTP/2.0

  • 帧：HTTP/2 数据通信的最小单位消息：指 HTTP/2 中逻辑上的 HTTP 消息。例如请求和响应等，消息由一个或多个帧组成。
  • 流：存在于连接中的一个虚拟通道。流可以承载双向消息，每个流都有一个唯一的整数ID。
  • 消息：与逻辑消息对应的完整的一系列数据帧。
    二进制分帧
    HTTP/2 采用二进制格式传输数据，而非 HTTP/1.x 的文本格式，二进制协议解析起来更高效。 HTTP / 1 的请求和响应报文，都是由起始行，首部和实体正文（可选）组成，各部分之间以文本换行符分隔。HTTP/2 将请求和响应数据分割为更小的帧，并且它们采用二进制编码。
    多路复用
  • 同域名下的所有通信都在单个连接中完成。
  • 单个连接可以承载任意数量的双向数据流。
  • 数据流以消息的形式发送，而消息又由一个或多个帧组成，多个帧之间可以乱序发送，因为根据帧首部的流标识可以重新组装。
    • 同个域名只需要占用一个TCP连接，消除了因多个TCP连接而带来的延时和内存消耗。
    • 单个连接上可以并行交错地请求和响应，之间互不干扰。
    • 数据流以消息的形式发送，而消息又由一个或多个帧组成，多个帧之间可以乱序发送，因为根据帧首部的流标识可以重新组装。
      可见，HTTP/2.0实现了真正的并行传输，它能够在一个TCP上进行任意数量HTTP请求。而这个强大的功能则是基于“二进制分帧”的特性。
    头部压缩
    在HTTP/1.x中，头部元数据都是以纯文本的形式发送的，通常会给每个请求增加500~800字节的负荷。
    比如说cookie，默认情况下，浏览器会在每次请求的时候，把cookie附在header上面发送给服务器。（由于cookie比较大且每次都重复发送，一般不存储信息，只是用来做状态记录和身份认证）
    HTTP/2.0使用encoder来减少需要传输的header大小，通讯双方各自cache一份header fields表，既避免了重复header的传输，又减小了需要传输的大小。高效的压缩算法可以很大的压缩header，减少发送包的数量从而降低延迟。
    服务器推送
    服务端可以在发送页面HTML时主动推送其它资源，而不用等到浏览器解析到相应位置，发起请求再响应。例如服务端可以主动把JS和CSS文件推送给客户端，而不需要客户端解析HTML时再发送这些请求。
    服务端可以主动推送，客户端也有权利选择是否接收。如果服务端推送的资源已经被浏览器缓存过，浏览器可以通过发送RST_STREAM帧来拒收。主动推送也遵守同源策略，服务器不会随便推送第三方资源给客户端。

    各个协议的区别

    HTTP/1.x keep-alive 与 HTTP/2 多路复用区别
  • HTTP/1.x 是基于文本的，只能整体去传；HTTP/2 是基于二进制流的，可以分解为独立的帧，交错发送
  • HTTP/1.x keep-alive 必须按照请求发送的顺序返回响应；HTTP/2 多路复用不按序响应
  • HTTP/1.x keep-alive 为了解决队头阻塞，将同一个页面的资源分散到不同域名下，开启了多个 TCP 连接；HTTP/2 同域名下所有通信都在单个连接上完成
  • TTP/1.x keep-alive 单个 TCP 连接在同一时刻只能处理一个请求（两个请求的生命周期不能重叠）；HTTP/2 单个 TCP 同一时刻可以发送多个请求和响应