HTTP

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介绍

HTTP协议是如今互联网与服务端技术的基石，HTTP协议的演变也从侧面反映了互联网技术的快速发展。

历史

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1、 HTTP 0.9

HTTP 0.9 是 HTTP协议 的第一个版本，已过时。

它的组成极其简单，只允许客户端发送 GET 一种请求，且不支持请求头。由于没有协议头，造成了HTTP 0.9 只支持一种内容，即纯文本。不过网页仍然支持用 HTML 语言格式化，同时无法插入图片资源。

HTTP 0.9 具有典型的无状态性，每个事务独立进行处理，事务结束后就销毁这个连接。由此可见，HTTP协议的无状态特点在其 第一个版本0.9 中已经成型。一次 HTTP 0.9 的传输首先要建立一个由客户端到 Web服务器 的 TCP 连接，有客户端发起一个请求，然后由 Web服务器 返回页面内容，然后销毁连接关闭。如果请求的页面不存在，也不会返回任何错误码。

2、HTTP 1.0

HTTP 1.0 是 HTTP协议 的第二个版本。至今仍被广泛采用。

是首个在通讯中指定版本号的HTTP协议版本。

相对于 HTTP 0.9 增加了如下主要特性：

  • 请求头 与 响应头
  • 响应对象以一个响应状态行开始
  • 响应对象不只限于超文本
  • 支持GET、HEAD、POST方法。
  • 支持长连接（但默认还是使用短连接）

3、HTTP 1.1

HTTP 1.1 是 HTTP协议 的第三个版本。是目前使用最广泛的版本。

HTTP 1.1 引入了许多关键性能优化：keep-alive连接、chunked编码传输、字节范围请求、请求流水线。

  • Persistent Connection（keep-alive连接）

    允许 HTTP协议 在事务处理结束后将 TCP连接 保持在打开的状态，以便未来的HTTP请求重用现在的连接，直到客户端或服务端决定将其关闭为止。

    在 HTTP 1.0 中使用长连接需要添加请求头 Connection: keep-alive，而在 HTTP 1.1 中所有的连接默认都是长连接，除非特殊声明不支持（HTTP请求头加上 Connection: close）

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  • chunked编码传输

    该编码将实体分块传送并逐块标明长度,直到长度为0块表示传输结束, 这在实体长度未知时特别有用(比如由数据库动态产生的数据)

  • 字节范围请求

    HTTP 1.1支持只传送内容的一部分。

    比方说，当客户端已经有请求内容的一部分内容了，为了节省带宽，可以只向服务器请求一部分。该功能通过在 请求头中加入 range 字段来实现，它允许只请求资源的某个部分。而在响应头中的 Content-Range 字段返回的则是这部分内容的偏移量和长度。如果服务器成功返回了内容的部分内容，则响应码为 206（Partial Content）

  • Pipelining（请求流水线）

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另外，HTTP 1.1 还新增了如下特性：

  • 请求头 和 响应头 都应支持 Host 字段

    在 HTTP 1.0 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。因此，Host头的引入就很有必要了。

  • 新增了一批 Request Method

    HTTP 1.1 增加了 OPTIONS、PUT、DELETE、TRACE、CONNECT方法。

  • 缓存处理

    HTTP 1.1在 HTTP 1.0 的基础上加入了一些 cache 的新特性，如引入了 ETag（实体标签）、Cache-Control。

4、HTTP 2.0

HTTP 2.0 是下一代 HTTP协议，目前应用还非常少。

HTTP 2.0 最大的特点：不会改动 HTTP协议 的语义、HTTP方法、状态码、URI 及 首部字段等等这些核心概念一如往常，却能突破上一代标准的性能限制，改进传输性能，实现低延迟和高吞吐量。而之所以叫 2.0，是在于新增的 二进制分帧层。

  • 多路复用（二进制分帧）

    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 HTTP 1.x 的首部消息会被封装到 Header帧，而 Request body 则封装到 Data帧 里面。

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HTTP 2.0 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。相应地，每个数据流以消息的形式发送，而消息由一或多个帧组成，这些帧可以乱序发送，然后再根据每个帧首部的流标识符重新组装。

  • 头部压缩

    HTTP 1.x中header有大量信息，且每次都重复发送，HTTP 2.0用encoder减少传输header大小，通讯双方各cashe一份header fileds表。

  • 随时复位

    HTTP1.1一个缺点是当HTTP信息有一定长度大小数据传输时，你不能方便地随时停止它，中断TCP连接的代价是昂贵的。使用HTTP2的RST_STREAM将能方便停止一个信息传输，启动新的信息，在不中断连接的情况下提高带宽利用效率。

  • 服务器推流：Server Push

    客户端请求一个资源X，服务器端判断也许客户端还需要资源Z，在无需事先询问客户端情况下将资源Z推送到客户端，客户端接受到后，可以缓存起来以备后用。

  • 优先权和依赖

    每个流都有自己的优先级别，会表明哪个流是最重要的，客户端会指定哪个流是最重要的，有一些依赖参数，这样一个流可以依赖另外一个流。优先级别可以在运行时动态改变，当用户滚动页面时，可以告诉浏览器哪个图像是最重要的，你也可以在一组流中进行优先筛选，能够突然抓住重点流。

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