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http版本演变

HTTP/0.9

1990年问世,那时的HTTP并没有作为正式的标准被建立,这时的HTTP其实含有HTTP/1.0之前版本的意思,那时候还有严重设计缺陷,只支持GET方法,很快被HTTP/1.0取代。
并且协议还规定,服务器只能回应HTML格式的字符串,不能回应别的格式,当服务器发送完毕,就关闭TCP连接。

HTTP/1.0

特点

  1. 任何格式的内容都可以发送。这使得互联网不仅可以传输文字,还能传输图像、视频、二进制文件。这为互联网的大发展奠定了基础。
  2. 除了GET命令,还引入了POST命令和HEAD命令,丰富了浏览器与服务器的互动手段。
  3. HTTP请求和回应的格式也变了。除了数据部分,每次通信都必须包括头信息(HTTP header),用来描述一些元数据。
  4. 其他的新增功能还包括状态码(status code)、多字符集支持、多部分发送(multi-part type)、权限(authorization)、缓存(cache)、内容编码(content encoding)等。

不足

HTTP/1.0 版的主要缺点是,每个TCP连接只能发送一个请求。发送数据完毕,连接就关闭,如果还要请求其他资源,就必须再新建一个连接。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,并且开始时发送速率较慢(slow start)。
所以,HTTP 1.0版本的性能比较差。随着网页加载的外部资源越来越多,这个问题就愈发突出了。

HTTP/1.1

特点

  1. 引入了持久连接(persistent connection),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。客户端和服务器发现对方一段时间没有活动,就可以主动关闭连接。不过,规范的做法是,客户端在最后一个请求时,发送Connection: close,明确要求服务器关闭TCP连接
  2. 引入了管道机制(pipelining),即在同一个TCP连接里面,客户端可以同时发送多个请求。这样就进一步改进了HTTP协议的效率。举例来说,客户端需要请求两个资源。以前的做法是,在同一个TCP连接里面,先发送A请求,然后等待服务器做出回应,收到后再发出B请求。管道机制则是允许浏览器同时发出A请求和B请求,但是服务器还是按照顺序,先回应A请求,完成后再回应B请求。
  3. 将Content-length字段的作用进行扩充,即声明本次回应的数据长度(一个TCP连接现在可以传送多个回应,势必就要有一种机制,区分数据包是属于哪一个回应的)
  4. 采用分块传输编码,对于一些很耗时的动态操作,服务器需要等到所有操作完成,才能发送数据,显然这样的效率不高。更好的处理方法是,产生一块数据,就发送一块,采用"流模式"(stream)取代"缓存模式"(buffer)
  5. 1.1版还新增了许多动词方法:PUT、PATCH、HEAD、 OPTIONS、DELETE。另外,客户端请求的头信息新增了Host字段,用来指定服务器的域名

不足

虽然1.1版允许复用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回应,才会进行下一个回应。要是前面的回应特别慢,后面就会有许多请求排队等着。这称为"队头堵塞"(Head-of-line blocking)。为了避免这个问题,只有两种方法:一是减少请求数,二是同时多开持久连接。这导致了很多的网页优化技巧,比如合并脚本和样式表、将图片嵌入CSS代码、域名分片(domain sharding)等等。如果HTTP协议设计得更好一些,这些额外的工作是可以避免的。

HTTP/2.0

简单来说,HTTP/2(超文本传输协议第2版,最初命名为HTTP2.0),是HTTP协议的第二个主要版本。HTTP/2是HTTP协议自1999年HTTP1.1发布后的首个更新,主要基于SPDY协议。
HTTP2.0的特点是:在不改动HTTP语义、方法、状态码、URI及首部字段的情况下,大幅度提高了web性能。

HTTP3.0

谷歌开发的QUIC协议,利用UDP实现可靠数据传输。