计算机网络 | 07.[HTTP篇]HTTP/1.0、HTTP/1.1和HTTP/2.0

1. HTTP/1.1的特点

总之 HTTP/1.1 的性能一般般，后续的 HTTP/2 和 HTTP/3 就是在优化 HTTP 的性能。

1.1. 默认使用长连接

什么是长连接和短连接？（长链接、短链接）什么时候使用长连接、短链接？

HTTP/1.0默认使用「短连接」，如果需要改用长连接，则需要在请求头中加入 Connection: Keep-Alive，服务端收到响应后同样在响应头加上该字段。

而HTTP/1.1默认采用「长连接」，减少了TCP连接的重复建立和断开而造成的额外开销。

• [短连接] 可以理解为「短期有效连接」，每进行一次HTTP请求和响应，就建立一次TCP连接，并在这次HTTP操作结束后立马断开TCP连接。
• [长连接] 可以理解为「长期有效连接」，在建立TCP连接并完成某次HTTP操作后，不会立马断开TCP连接，而是维持一段时间，在此期间如果始终没有数据交互，就会断开TCP连接。

1.2. 管道网络传输（解决请求的队头阻塞问题）

指在同一个 TCP连接 中，客户端可以连续发起多个请求，只要第一个请求成功发送，不必等待它的响应，就可以继续发送第二个请求，从而 减少了「整体响应时间」，也解决了「请求的队头阻塞」问题。

1.3. 响应的队头阻塞

尽管管道网络传输使得请求可以连续发送（也就是解决了「请求的队头阻塞」），但响应却不一定会连续返回。

若某一个请求的响应由于某种原因无法及时返回，队中其他请求的响应将会被阻塞，这就是HTTP/1.1「响应的队头阻塞」问题。

1.4. 其他缺陷（性能瓶颈）

• 只能压缩body，无法压缩头部；
• 头部冗长且需要重复发送；
• 没有优先级控制；
• 请求只能从客户端开始，服务端只能被动响应。

2. HTTP/2.0的特点

HTTP 2 是什么, 它真的能让页面打开更快么

HTTP （原理 && 实践） HTTP2 优点

HTTP/2 没有强制要求 TLS

2.1.头部压缩

客户端和服务端共同维护一张「头部信息表」，所有的头部字段都存入表中，并生成索引号。当下次请求或响应会用到同样的字段时，不再发送完整的头部文本，而是发送 该头部在表中的索引号，即「将完整的头部文本压缩成索引号」。

2.2. 二进制分帧

消息：这里指HTTP/2中的请求和响应；

帧：一个或多个「帧」组成一个「消息」；

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。

在HTTP/1.1中，数据传输使用「文本」的形式，在另一方接收到数据后，需要先将文本转成二进制，才能正常解析；

在HTTP/2.0中，数据传输使用「二进制」的形式，另一方接收后可以直接解析，大幅提升速度。

HTTP/2.0中，头信息和数据体都是二进制的，并且统称为「帧」，即「头信息帧」和「数据帧」。

2.3. 多路复用

• 一个「TCP链接」中可以有一个或多个「Stream(流)」；
• 一个「Stream(流)」中可以有一个或多个「消息(请求/响应)」；
• 一个「消息(请求/响应)」由多个「Frame(帧)」组成。

多路复用，就是在同一个「TCP连接」中，将若干个「并发的消息」，拆解成若干个「二进制帧」并以不确定的顺序发送。另一方在接收到这些「二进制帧」后，按顺序将它们重新排序以得到「消息」的二进制形式，随后被直接解析。

由于消息都被拆分成帧，即使某一个请求无法及时作出响应，也不会阻塞其他的响应，会优先将能传的传回来，仍在处理的响应会被放在之后传输。

• 同一「流」的「帧」必须严格有序，不同「流」的帧可以乱序；

• 客户端的流编号为奇数，服务端的流编号为偶数。

2.4. 主动推送

在HTTP/1.1中，所有的资源都必须由客户端发起请求，才能返回给客户端；

而HTTP/2.0支持 主动推送（但又不是完全主动），比较常见的应用场景是：

客户端首次访问页面时，会发起请求获取HTML资源，服务端将会响应体中存放HTML，同时 在此次响应中通知客户端，即将有其他的资源被一并推送过来。

随后服务端在第二个流中，将后续即将被加载的js、css等文件发送给客户端，而客户端则会将这部分数据缓存起来，一会儿要用的时候，直接从缓存中获取。

参考资料

HTTP 2 是什么, 它真的能让页面打开更快么

什么是长连接和短连接？（长链接、短链接）什么时候使用长连接、短链接？

HTTP （原理 && 实践） HTTP2 优点

HTTP/2 没有强制要求 TLS

小林coding - HTTP/2牛逼在哪