HTTP是什么？
HTTP（超文本传输协议，HyperText Transfer Protocol)是建立在TCP协议之上的一种应用层网络协议。
默认使用80端口，建立之初的目的是为了将超文本标记语言(HTML)文档从Web服务器传送到客户端的浏览器。
HTTP的发展历史？
- HTTP/0.9：1991年发布，极其简单，只有一个get命令；
- HTTP/1.0：1996年5月发布，增加了请求头与响应头，响应对象不只限于超文本；
- HTTP/1.1：1997年1月发布，进一步完善HTTP协议，是目前最流行的版本；
- SPDY ：2009年谷歌发布SPDY协议，主要解决HTTP/1.1效率不高的问题；
- HTTP/2 ：2015年借鉴SPDY的HTTP/2发布。
HTTP/0.9
HTTP/0.9是第一个版本的HTTP协议，已过时。
最早版本是1991年发布的0.9版。该版本极其简单，只有一个命令GET。
发起http请求：
GET /index.html
服务器只能回应HTML格式的字符串，不能回应别的格式。
Hello World它的组成极其简单，只允许客户端发送GET这一种请求，且不支持请求头。由于没有请求头，造成了HTTP/0.9协议只支持一种内容，即纯文本。
----------------HTTP/0.9具有典型的无状态性，每个事务独立进行处理，事务结束时就释放这个连接，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，由客户端发起一个请求，然后由Web服务器返回页面内容，然后连接会关闭。如果请求的页面不存在，也不会返回任何错误码。
HTTP/1.0
HTTP协议的第二个版本，第一个在通信中指定版本号的HTTP协议版本，至今仍被广泛采用。相对于HTTP/0.9增加了如下主要特性：
- 增加了请求头与响应头
- 响应对象不只限于纯文本
- 开始支持客户端通过POST方法向Web服务器提交数据，支持GET、HEAD、POST方法
- 支持长连接（但默认还是使用短连接）、缓存机制、身份认证
------请求头格式：
第一行是请求命令，请求方法 + 协议版本（HTTP/1.0）。后面就是多行头信息，描述客户端的情况。
GET / HTTP/1.0
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_10_5)
Accept: /
响应头格式：
第一行是"协议版本 + 状态码 + 状态描述"。后面就是“头信息： + 一个空行（\r\n） + 数据"。
HTTP/1.0 200 OK
Content-Type: text/plain
Content-Length: 137582
Expires: Thu, 05 Dec 1997 16:00:00 GMT
Last-Modified: Wed, 5 August 1996 15:55:28 GMT Server: Apache 0.84
Hello WorldHTTP/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。---无状态性
注意：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，断开连接需要四次挥手。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。
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。
这样一个可以复用的TCP连接就建立了，直到客户端或服务器主动关闭连接。但这不是标准字段，因此不是根本的解决办法。
HTTP/1.1
HTTP协议的第三个版本是HTTP/1.1，1997年1月，HTTP/1.1 版本发布，只比 1.0 版本晚了半年。它进一步完善了 HTTP 协议，一直用到了20年后的今天，直到现在还是最流行的版本，相对于HTTP/1.0新增了以下内容：
1，默认为长连接
TCP连接默认不关闭，可以被多个请求复用，不用声明Connection: keep-alive；
2，管道机制（Pipelining）
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。
-------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，提供了范围请求功能，也叫分块传输
HTTP 1.0中，存在一些浪费带宽的现象，例如客户端只是需要某个对象的一部分，而服务器却将整个对象送过来了，并且不支持断点续传功能，HTTP 1.1则在请求头引入了range请求头域，它允许只请求资源的某个部分，返回码是206（Partial Content），这样就方便了开发者自由的选择以便于充分利用带宽和连接。这是支持文件断点续传的基础。
4，提供了虚拟主机的功能(HOST域)
在HTTP 1.0中为每台服务器绑定一个唯一的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，通过host：域名来区分不同的主机请求。
HTTP 1.1的请求消息和响应消息都应支持Host头域，且请求消息中如果没有Host头域会报告一个错误（400 Bad Request）。
HTTP/1.1的缺点：
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，服务端是按次序进行响应的。服务器每次只能处理一个响应，才会进行下一个响应。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。
HTTP/2.0
HTTP协议的第四个版本是HTTP/2.0，相对于HTTP/1.1新增了以下内容：
二进制分帧：
HTTP 2.0 的所有数据都采用二进制编码
- 数据帧：客户端与服务器通过交换帧来通信，帧是HTTP 2.0协议通信的最小单位。
- 数据流：流是连接中的一个虚拟信道，可以承载双向的消息；每个流都有一个唯一的整数标识符（1、2 … N），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。
一般来说,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。
- 消息：指逻辑上的 HTTP 消息，比如请求、响应，由一或多个帧组成。
下图演示了数据流中的帧的有序性与并发性 。
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。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。
请求优先级
客户端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。
多路复用：
多路复用允许通过单一的HTTP/2.0 连接同时发起多重的请求-响应消息。因为有了分帧机制后，HTTP/2.0不再依赖多个TCP 连接去处理并发的请求。每个数据流都拆分成很多互不依赖的帧，所有数据流的数据帧可以乱序发送，还可以分优先级。最后在另一端根据每个帧首部的流标识符把它们重新组合起来。
HTTP 2.0 连接都是持久化的，而且客户端与服务器之间也只需要一个连接（每个域名一个连接）即可。 也就是说HTTP/2 复用TCP连接，在一个连接里，客户端和服务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）。
头部压缩
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等很多一模一样的内容，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。
服务端推送
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，客户端收到网页后，解析HTML源码，发现有静态资源（比如图片、音视频等），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。
注意：
1，HTTP/2 的数据包不是按顺序发送的，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。
2，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。
下图演示了HTTP/1.0，HTTP/1.1，HTTP/2的区别：
