http、https和http2的那些事儿

1. http

HTTP协议工作于客户端-服务端架构为上。浏览器作为HTTP客户端通过URL向HTTP服务端即WEB服务器发送所有请求。
Web服务器有：Apache服务器，IIS服务器（Internet Information Services）等。
Web服务器根据接收到的请求后，向客户端发送响应信息。
HTTP默认端口号为80，但是你也可以改为8080或者其他端口。

• HTTP是无连接：无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求，并收到客户的应答后，即断开连接。采用这种方式可以节省传输时间。
• HTTP是媒体独立的：这意味着，只要客户端和服务器知道如何处理的数据内容，任何类型的数据都可以通过HTTP发送。客户端以及服务器指定使用适合的MIME-type内容类型。
• HTTP是无状态：HTTP协议是无状态协议。无状态是指协议对于事务处理没有记忆能力。缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，则它必须重传，这样可能导致每次连接传送的数据量增大。另一方面，在服务器不需要先前信息时它的应答就较快。

1.HTTP请求头

• Host：初始URL中的主机和端口
• Accept：浏览器可接受的MIME类型
• Accept-Charset：浏览器可接受的字符集
• Accept-Encoding：浏览器能够进行解码的数据编码方式，比如gzip。
• Accept-Language：浏览器所希望的语言种类
• Connection：表示是否需要持久连接
• Content-Length：表示请求消息正文的长度。
• Cookie：Cookie字符串 --Referer：包含一个URL，用户从该URL代表的页面出发访问当前请求的页面。
• User-Agent：浏览器类型，如果Servlet返回的内容与浏览器类型有关则该值非常有用。

2.HTTP响应头

• Access-Control-Allow-Origin: 指定哪些站点可以参与跨站资源共享
• Content-Length: 响应体的字节长度
• Content-Type: 设置响应体的MIME类型
• Date: 消息发送的日期和时间
• Server: 服务器名称
• Set-Cookie: 设置HTTP Cookie
• Transfer-Encoding 设置传输实体的编码格式，目前支持的格式： chunked, compress, deflate, gzip, identity.

3.HTTP方法

• GET 用于获取数据
• HEAD 与GET请求的响应相同的响应，但没有响应体
• POST 用于将实体提交到指定的资源，通常导致状态或服务器上的副作用的更改
• PUT 用于创建或更新指定资源
• DELETE 删除指定的资源

4.HTTP状态码

• 200 - 请求成功
• 301 - 资源（或网页）被永久转移到其他URL
• 404 - 请求的资源不存在
• 500 - 服务器内部错误

2. https

是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版，即HTTP下加入SSL层，HTTPS的安全基础是SSL，因此加密的详细内容就需要SSL。HTTPS协议的主要作用可以分为两种：一种是建立一个信息安全通道，来保证数据传输的安全；另一种就是确认网站的真实性。

1. HTTPS的优点

• 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；
• 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。
• 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。
• 谷歌曾在2014年8月份调整搜索引擎算法，并称“比起同等HTTP网站，采用HTTPS加密的网站在搜索结果中的排名将会更高”。

2.HTTPS的缺点

• 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；
• 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；
• 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。
• 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。
• 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。

3.HTTPS和HTTP的主要区别

• 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。
• 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。
• 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。
• 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

3.HTTP2

1. HTTP2的前世

在1.0中比较突出的问题就是连接无法复用和head of line blocking这两个问题。

• 连接无法复用会导致每次请求都经历三次握手和慢启动，三次握手无疑会增加了大量的延迟时间，尤其在高延迟的场景和移动端更为突出。
• head of line blocking在第一个请求没有收到回复之前，后续发出的请求只能排队。一旦前一个请求的request因为什么原因没有抵达服务器，或者response因为网络阻塞没有及时返回，影响的就是所有后续请求，这将会导致带宽无法被充分利用。在1.1中运用了管道技术(HTTP Pipelining)来解决这个问题，它把多个HTTP请求放到一个TCP连接中一一发送，而在发送过程中不需要等待服务器对前一个请求的响应。
  但是pipelining并不能彻底解决holb的问题，比如只有GET，HEAD才能使用，POST不能使用，因为请求之间可能会存在先后依赖关系，并且在server端的response由于遵循FIFO的原则还是要求依次返回，等其它缺陷。

2. HTTP2特性

• 多路复用：通过多个request共享一个tcp连接的方式，一个request对应一个id，这样一个连接上可以有多个request，每个连接的request可以随机的混杂在一起，接收方可以根据request的id将request再归属到各自不同的服务端请求里面。这样解决了http1.x holb的问题，降低了延迟同时提高了带宽的利用率。
• 请求优先级： 多路复用导致所有资源都是并行发送，那么就需要优先级的概念了。把HTTP消息分解为很多独立的帧之后，就可以通过优化这些帧的交错和传输顺序，每个流都可以带有一个31比特的优先值：0 表示最高优先级；2的31次方-1表示最低优先级。服务器可以根据流的优先级，控制资源分配（CPU、内存、带宽），在响应数据准备好之后，优先将最高优先级的帧发送给客户端。
• 首部压缩：HTTP2会压缩首部元数据，在客户端和服务器端使用“首部表”来跟踪和存储之前发送的键值对，对于相同的头部，不必再通过请求发送。比如对同一资源的轮询请求的场景，所有首部都自动使用之前请求发送的首部，那么首部开销就是零字节。如果首部发生变化了，那么只需要发送变化的数据在Headers帧里面，新增或修改的首部帧会被追加到“首部表”
• 二进制分帧：HTTP2在应用层和传输层之间增加了一个二进制分帧层，将所有传输的信息分割为更小的消息和帧，并对它们采用二进制格式的编码，其中HTTP1.x的首部信息会被封装到Headers帧，而我们的request body则封装到Data帧里面。并且HTTP2的通信都在一个连接上完成，这个连接可以承载任意数量的双向数据流。通过这种单连接多资源的方式，可以更有效地利用TCP连接，减少服务端的压力，内存占用更少，连接吞吐量更大。
• 服务器推送： 服务端推送是一种在客户端请求之前发送数据的机制，HTTP2能通过push的方式将客户端需要的内容预先推送过去，所以也叫“cache push”。客户端如果退出某个业务场景，出于流量或者其它因素需要取消server push，也可以通过发送RST_STREAM类型的frame来做到。

3.http2与http的对比

http2的性能优势集中体现在“多路复用”和“服务端推送”上。
对于请求数目较少（约小于30个）的情况下，http1.x和http2的性能差异不大，在请求数目较多且延迟大于30ms的情况下，才能体现http2的性能优势。对于网络状况较差的环境，http2的性能也高于http1.x。与此同时，如果把静态资源都通过服务端推送的方式来处理，加载速度会得到更加巨大的提升。

在实际的应用中，由于http2多路复用的优势，前端应用团队无须采取把多个文件合并成一个，生成雪碧图之类的方法减少网络请求。除此之外，http2对于前端开发的影响并不大。