一、HTTP/0.9

时间：1991年发布

HTTP 是基于 TCP/IP 协议的应用层协议。
它不涉及数据包（packet）传输，主要规定了客户端和服务器之间的通信格式
默认使用80端口
该版本极其简单，只有一个命令GET
协议规定，服务器只能回应HTML格式的字符串，不能回应别的格式
服务器将响应数据发送完毕，就关闭TCP连接

二、HTTP/1.0

时间：1996年发布

任何格式的内容都可以发送，包括文字，图片，二进制，视频等
除了GET命令，还引入了POST命令和HEAD
请求和响应的格式加入头信息（HTTP header）
新增状态码（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 即数据压缩方式）等
（短连接）每个请求建立一个TCP连接，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。

为了解决这个问题，有些浏览器在请求时，用了一个非标准的Connection字段（建立长连接）
```
  Connection: keep-alive
```
这个字段要求服务器不要关闭TCP连接，以便其他请求复用。服务器同样回应这个字段。
```
  Connection: keep-alive
```
一个可以复用的TCP连接就建立了，直到客户端或服务器主动关闭连接。但是，这不是标准字段，不同实现的行为可能不一致，因此不是根本的解决办法。

三、HTTP/1.1（目前为止最主流的版本）

时间：1997年1月

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。

可以主动关闭TCP连接，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。

Connection: close

2. 目前，对于同一个域名，大多数浏览器允许同时建立6个TCP持久连接。

3. 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。

4.Content-Length：

在同一个TCP连接中可以同时传送多个响应，该字段用以区分哪些内容属于哪个响应

Content-Length: 3495

上面代码告诉浏览器，本次回应的长度是3495个字节，后面的字节就属于下一个回应了。在1.0版中，Content-Length字段不是必需的，因为浏览器发现服务器关闭了TCP连接，就表明收到的数据包已经全了。

5.分块传输编码：

使用Content-Length字段的前提条件是，服务器发送回应之前，必须知道回应的数据长度。

对于一些很耗时的动态操作来说，这意味着，服务器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）。

因此，1.1版规定可以不使用Content-Length字段，而使用”分块传输编码”（chunked transfer encoding）。只要请求或回应的头信息有Transfer-Encoding字段，就表明回应将由数量未定的数据块组成。

每个非空的数据块之前，会有一个16进制的数值，表示这个块的长度。最后是一个大小为0的块，就表示本次回应的数据发送完了。下面是一个例子

6.新增PUT、PATCH、HEAD、 OPTIONS、DELETE方法以及host字段

有了Host字段，就可以将请求发往同一台服务器上的不同网站，为虚拟主机（在一台物理服务器上可以存在多个虚拟主机，并且它们共享一个IP地址）的兴起打下了基础

HOST字段：指明了请求将要发送到的服务器主机名和端口号

7.缓存处理：

HTTP/1.1在1.0的基础上加入了一些cache的新特性，引入了实体标签，一般被称为e-tags，新增更为强大的Cache-Control头

使用`ETags`验证缓存的response

服务器使用http header ETag来传递验证令牌；
有了验证令牌，可以有效的进行资源更新的检查; 如果资源没有更改，则不会传输任何数据。
例如：

浏览器发起上一次的get请求已经超过了120s(Cache-Control:max-age=120)，并且浏览器发起对同一资源的新请求。
首先，浏览器检查本地缓存并找到先前的响应。但是响应已过期，无法使用之前的response。此时，浏览器可以发起新的请求并获取新的完整的响应结果，但是效率相对低下，因为资源并没有被修改，没有必要重复下载已经存在缓存中的资源。

这就是ETag会解决的问题。服务器生成并返回任意ETag，该ETag通常是文件内容的散列或其他指纹。客户端不需要知道ETag是如何生成的;它只需要在下一个请求时将其发送到服务器。如果ETag的值仍然相同，则资源未更改，可以跳过下载，访问本地缓存资源。

总结

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。服务端是按队列顺序处理请求的，服务器只有处理完一个回应，才会进行下一个回应。假如前面的请求处理时间很长，后面就会有许多请求排队等着，这样就造成了“队头阻塞”的问题；同时HTTP是无状态的连接，因此每次请求都需要添加重复的字段，降低了带宽的利用率。

多路复用带来一个新的问题是，在连接共享的基础之上有可能会导致关键请求被阻塞。SPDY允许给每个request设置优先级，这样重要的请求就会优先得到响应。比如浏览器加载首页，首页的html内容应该优先展示，之后才是各种静态资源文件，脚本文件等加载，这样可以保证用户能第一时间看到网页内容。

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

2015年，HTTP/2 发布。它不叫 HTTP/2.0，是因为标准委员会不打算再发布子版本了，下一个新版本将是 HTTP/3。

1 二进制协议

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"（frame）：头信息帧和数据帧。

二进制协议的一个好处是，可以定义额外的帧。HTTP/2 定义了近十种帧，为将来的高级应用打好了基础。如果使用文本实现这种功能，解析数据将会变得非常麻烦，二进制解析则方便得多。

2 多工

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"。

举例来说，在一个TCP连接里面，服务器同时收到了A请求和B请求，于是先回应A请求，结果发现处理过程非常耗时，于是就发送A请求已经处理好的部分，接着回应B请求，完成后，再发送A请求剩下的部分。

这样双向的、实时的通信，就叫做多工（Multiplexing）。

3 数据流

因为 HTTP/2 的数据包是不按顺序发送的，同一个连接里面连续的数据包，可能属于不同的回应。因此，必须要对数据包做标记，指出它属于哪个回应。

HTTP/2 将每个请求或回应的所有数据包，称为一个数据流（stream）。每个数据流都有一个独一无二的编号。数据包发送的时候，都必须标记数据流ID，用来区分它属于哪个数据流。另外还规定，客户端发出的数据流，ID一律为奇数，服务器发出的，ID为偶数。

数据流发送到一半的时候，客户端和服务器都可以发送信号（RST_STREAM帧），取消这个数据流。1.1版取消数据流的唯一方法，就是关闭TCP连接。这就是说，HTTP/2 可以取消某一次请求，同时保证TCP连接还打开着，可以被其他请求使用。

客户端还可以指定数据流的优先级。优先级越高，服务器就会越早回应。

4 头信息压缩

HTTP 协议不带有状态，每次请求都必须附上所有信息。所以，请求的很多字段都是重复的，比如Cookie和User Agent，一模一样的内容，每次请求都必须附带，这会浪费很多带宽，也影响速度。

HTTP/2 对这一点做了优化，引入了头信息压缩机制（header compression）。一方面，头信息使用gzip或compress压缩后再发送；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，生成一个索引号，以后就不发送同样字段了，只发送索引号，这样就提高速度了。

5 服务器推送

HTTP/2 允许服务器未经请求，主动向客户端发送资源，这叫做服务器推送（server push）。

常见场景是客户端请求一个网页，这个网页里面包含很多静态资源。正常情况下，客户端必须收到网页后，解析HTML源码，发现有静态资源，再发出静态资源请求。其实，服务器可以预期到客户端请求网页后，很可能会再请求静态资源，所以就主动把这些静态资源随着网页一起发给客户端了。

HTTP0.9--HTTP1.0--HTTP1.1--HTTP2版本差异