HTTP1.0、HTTP1.1 和 HTTP2.0 的区别-优快云博客

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一、HTTP的历史

早在 HTTP 建立之初，主要就是为了将超文本标记语言(HTML)文档从Web服务器传送到客户端的浏览器。也是说对于前端来说，我们所写的HTML页面将要放在我们的 web 服务器上，用户端通过浏览器访问url地址来获取网页的显示内容，但是到了 WEB2.0 以来，我们的页面变得复杂，不仅仅单纯的是一些简单的文字和图片，同时我们的 HTML 页面有了 CSS，Javascript，来丰富我们的页面展示，当 ajax 的出现，我们又多了一种向服务器端获取数据的方法，这些其实都是基于 HTTP 协议的。同样到了移动互联网时代，我们页面可以跑在手机端浏览器里面，但是和 PC 相比，手机端的网络情况更加复杂，这使得我们开始了不得不对 HTTP 进行深入理解并不断优化过程中。
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二、HTTP的基本优化

影响一个 HTTP 网络请求的因素主要有两个：带宽和延迟。

带宽：如果说我们还停留在拨号上网的阶段，带宽可能会成为一个比较严重影响请求的问题，但是现在网络基础建设已经使得带宽得到极大的提升，我们不再会担心由带宽而影响网速，那么就只剩下延迟了。
延迟：
(1)、浏览器阻塞（HOL blocking）：浏览器会因为一些原因阻塞请求。浏览器对于同一个域名，同时只能有 4 个连接（这个根据浏览器内核不同可能会有所差异），超过浏览器最大连接数限制，后续请求就会被阻塞。
(2)、DNS 查询（DNS Lookup）：浏览器需要知道目标服务器的 IP 才能建立连接。将域名解析为 IP 的这个系统就是 DNS。这个通常可以利用DNS缓存结果来达到减少这个时间的目的。
(3)、建立连接（Initial connection）：HTTP 是基于 TCP 协议的，浏览器最快也要在第三次握手时才能捎带 HTTP 请求报文，达到真正的建立连接，但是这些连接无法复用会导致每次请求都经历三次握手和慢启动。三次握手在高延迟的场景下影响较明显，慢启动则对文件类大请求影响较大。

三、HTTP1.0、HTTP1.x、HTTP2和HTTPS梳理

HTTP1.x

线程阻塞，在同一时间，同一域名的请求有一定数量限制，超过限制数目的请求会被阻塞

HTTP1.0

缺陷：浏览器与服务器只保持短暂的连接，浏览器的每次请求都需要与服务器建立一个TCP连接（TCP连接的新建成本很高，因为需要客户端和服务器三次握手），服务器完成请求处理后立即断开TCP连接，服务器不跟踪每个客户也不记录过去的请求；
解决方案：
添加头信息——非标准的Connection字段Connection: keep-alive

HTTP1.1

持久连接：
1、引入了持久连接，即TCP连接默认不关闭，可以被多个请求复用，不用声明Connection: keep-alive(对于同一个域名，大多数浏览器允许同时建立6个持久连接)
管道机制：
1、即在同一个TCP连接里面，客户端可以同时发送多个请求。
分块传输编码：
1、即服务端没产生一块数据，就发送一块，采用”流模式”而取代”缓存模式”。
新增请求方式：
1、PUT:请求服务器存储一个资源;
2、DELETE：请求服务器删除标识的资源；
3、OPTIONS：请求查询服务器的性能，或者查询与资源相关的选项和需求；
4、TRACE：请求服务器回送收到的请求信息，主要用于测试或诊断；
5、CONNECT：保留将来使用
缺点：
1、虽然允许复用TCP连接，但是同一个TCP连接里面，所有的数据通信是按次序进行的。服务器只有处理完一个请求，才会接着处理下一个请求。如果前面的处理特别慢，后面就会有许多请求排队等着。这将导致“队头堵塞”
2、避免方式：一是减少请求数，二是同时多开持久连接

HTTP/2.0

优点

采用二进制格式而非文本格式；
完全多路复用，而非有序并阻塞的、只需一个连接即可实现并行；
使用报头压缩，降低开销
服务器推送

二进制协议
1、HTTP/1.1 版的头信息肯定是文本（ASCII编码），数据体可以是文本，也可以是二进制。HTTP/2 则是一个彻底的二进制协议，头信息和数据体都是二进制，并且统称为”帧”：头信息帧和数据帧。

2、二进制协议解析起来更高效、“线上”更紧凑，更重要的是错误更少。

完全多路复用

1、HTTP/2 复用TCP连接，在一个连接里，客户端和浏览器都可以同时发送多个请求或回应，而且不用按照顺序一一对应，这样就避免了”队头堵塞”。

报头压缩

1、HTTP 协议是没有状态，导致每次请求都必须附上所有信息。所以，请求的很多头字段都是重复的，比如Cookie，一样的内容每次请求都必须附带，这会浪费很多带宽，也影响速度。
对于相同的头部，不必再通过请求发送，只需发送一次；
2、HTTP/2 对这一点做了优化，引入了头信息压缩机制；
3、一方面，头信息使用gzip或compress压缩后再发送；
4、另一方面，客户端和服务器同时维护一张头信息表，所有字段都会存入这个表，产生一个索引号，之后就不发送同样字段了，只需发送索引号。

服务器推送

1、HTTP/2 允许服务器未经请求，主动向客户端发送资源；
2、通过推送那些服务器任务客户端将会需要的内容到客户端的缓存中，避免往返的延迟

HTTPS

HTTP协议通常承载于TCP协议之上，在HTTP和TCP之间添加一个安全协议层（SSL或TSL），这个时候，就成了我们常说的HTTPS.
HTTPS主要作用：
1）对数据进行加密，并建立一个信息安全通道，来保证传输过程中的数据安全;
2）对网站服务器进行真实身份认证。

HTTPS加密方式

对称加密：加密和解密都是使用的同一个密钥；
非对称加密：
1）、加密使用的密钥和解密使用的密钥是不相同的，分别称为：公钥、私钥；
2）、公钥和算法都是公开的，私钥是保密的。
3）、非对称加密过程：
🐥服务端生成配对的公钥和私钥，
🐥私钥保存在服务端，公钥发送给客户端，
🐥客户端使用公钥加密明文传输给服务端，
🐥服务端使用私钥解密密文得到明文
数字签名：
🐥 签名就是在信息的后面再加上一段内容，可以证明信息没有被修改过。
🐥验证传输的内容是对方发送的数据

四、HTTPS和HTTP的区别

HTTPS和HTTP的区别：

     1）HTTPS是加密传输协议，HTTP是名文传输协议;
     HTTP协议运行在TCP之上，所有传输的内容都是明文，HTTPS运行在SSL/TLS之上，SSL/TLS运行在TCP之上，所有传输的内容都经过加密的。
      2）HTTPS需要用到SSL证书，而HTTP不用;HTTPS协议需要到CA申请证书，一般免费证书很少，需要交费。
      3）HTTPS比HTTP更加安全，对搜索引擎更友好，利于SEO,
      4）HTTPS标准端口443，HTTP标准端口80;
      5）HTTPS基于传输层，HTTP基于应用层;
      6）HTTPS可以有效的防止运营商劫持，解决了防劫持的一个大问题。

HTTPS和HTTP的工作过程区别：

   HTTP 包含动作：
			🤣浏览器打开一个 TCP 连接
			🤣浏览器发送 HTTP 请求到服务器端
			🤣服务器发送 HTTP 回应信息到浏览器
			🤣TCP 连接关闭
	SSL 包含动作：
	          🐣验证服务器端
	          🐣客户端和服务器端选择加密算法和密码，确保双方都支持
	          🐣验证客户端(可选)
	          🐣使用公钥加密技术来生成共享加密数据
	          🐣创建一个加密的 SSL 连接
	          🐣基于该 SSL 连接传递 HTTP 请求

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五、HTTP1.0和HTTP1.1的一些区别

缓存处理

在HTTP1.0中主要使用header里的If-Modified-Since,Expires来做为缓存判断的标准，HTTP1.1则引入了更多的缓存控制策略例如Entity tag，If-Unmodified-Since, If-Match, If-None-Match等更多可供选择的缓存头来控制缓存策略。

带宽优化及网络连接的使用

HTTP1.0中，存在一些浪费带宽的现象，例如客户端只是需要某个对象的一部分，而服务器却将整个对象送过来了，并且不支持断点续传功能，HTTP1.1则在请求头引入了range头域，它允许只请求资源的某个部分，即返回码是206（Partial Content），这样就方便了开发者自由的选择以便于充分利用带宽和连接。

错误通知的管理

在HTTP1.1中新增了24个错误状态响应码，如409（Conflict）表示请求的资源与资源的当前状态发生冲突；410（Gone）表示服务器上的某个资源被永久性的删除。

Host头处理

在HTTP1.0中认为每台服务器都绑定一个唯一的IP地址，因此，请求消息中的URL并没有传递主机名（hostname）。但随着虚拟主机技术的发展，在一台物理服务器上可以存在多个虚拟主机（Multi-homed Web Servers），并且它们共享一个IP地址。HTTP1.1的请求消息和响应消息都应支持Host头域，且请求消息中如果没有Host头域会报告一个错误（400 Bad Request）

长连接

HTTP 1.1支持长连接（PersistentConnection）和请求的流水线（Pipelining）处理，在一个TCP连接上可以传送多个HTTP请求和响应，减少了建立和关闭连接的消耗和延迟，在HTTP1.1中默认开启Connection： keep-alive，一定程度上弥补了HTTP1.0每次请求都要创建连接的缺点。

六、HTTP1.1和HTTP2.0的区别

多路复用

HTTP2.0使用了多路复用的技术，做到同一个连接并发处理多个请求，而且并发请求的数量比HTTP1.1大了好几个数量级。HTTP1.1也可以多建立几个TCP连接，来支持处理更多并发的请求，但是创建TCP连接本身也是有开销的。
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如果我们打开chrome的network可以查看，HTTP/2在网络请求方面与HTTP/1.1的明显区别
HTTP/1:

HTTP/2:

HTTP2.0的多路复用和HTTP1.X中的长连接复用有什么区别？

HTTP/1.* 一次请求-响应，建立一个连接，用完关闭；每一个请求都要建立一个连接；
HTTP/1.1 Pipeling解决方式为，若干个请求排队串行化单线程处理，后面的请求等待前面请求的返回才能获得执行机会，一旦有某请求超时等，后续请求只能被阻塞，毫无办法，也就是人们常说的线头阻塞；
HTTP/2多个请求可同时在一个连接上并行执行。某个请求任务耗时严重，不会影响到其它连接的正常执行；
具体如图：

HTTP2.0多路复用有多好？

HTTP 性能优化的关键并不在于高带宽，而是低延迟。TCP 连接会随着时间进行自我「调谐」，起初会限制连接的最大速度，如果数据成功传输，会随着时间的推移提高传输的速度。这种调谐则被称为 TCP 慢启动。由于这种原因，让原本就具有突发性和短时性的 HTTP 连接变的十分低效。
HTTP/2 通过让所有数据流共用同一个连接，可以更有效地使用 TCP 连接，让高带宽也能真正的服务于 HTTP 的性能提升。

头部数据压缩

在HTTP1.1中，HTTP请求和响应都是由状态行、请求/响应头部、消息主体三部分组成。一般而言，消息主体都会经过gzip压缩，或者本身传输的就是压缩过后的二进制文件，但状态行和头部却没有经过任何压缩，直接以纯文本传输。随着Web功能越来越复杂，每个页面产生的请求数也越来越多，导致消耗在头部的流量越来越多，尤其是每次都要传输UserAgent、Cookie这类不会频繁变动的内容，完全是一种浪费。
HTTP1.1不支持header数据的压缩，HTTP2.0使用HPACK算法对header的数据进行压缩，这样数据体积小了，在网络上传输就会更快。

服务器推送

服务器推送到底是什么？

服务端推送能把客户端所需要的资源伴随着index.html一起发送到客户端，省去了客户端重复请求的步骤。正因为没有发起请求，建立连接等操作，所以静态资源通过服务端推送的方式可以极大地提升速度。具体如下：

普通的客户端请求过程：
服务端推送的过程：

服务端推送

服务端推送是一种在客户端请求之前发送数据的机制。网页使用了许多资源：HTML、样式表、脚本、图片等等。在HTTP1.1中这些资源每一个都必须明确地请求。这是一个很慢的过程。浏览器从获取HTML开始，然后在它解析和评估页面的时候，增量地获取更多的资源。因为服务器必须等待浏览器做每一个请求，网络经常是空闲的和未充分使用的。

为了改善延迟，HTTP2.0引入了server push，它允许服务端推送资源给浏览器，在浏览器明确地请求之前，免得客户端再次创建连接发送请求到服务器端获取。这样客户端可以直接从本地加载这些资源，不用再通过网络。
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