HTTP基本学习与演变中（HTTP1.0，HTTP1.1，HTTP2.0，HTTPS）的比较

HTTP（超文本传输协议）

HTTP由两个程序实现，一个用户程序和一个服务器程序，客户程序和用户程序运行在两个不同的端系统，通过交换HTTP报文进行对话。
HTTP协议是基于TCP协议出现的，

HTTP协议格式

通用首部字段

Cache-Control：该字段用于控制缓存的时效性，由多个参数可选，通过“,”分隔

• no-cache：在客户端表示强制向源服务器再次验证资源，通过这种方式保证不使用过期的缓存，从源服务器获取资源，如果源服务器返回的响应状态码为304，表示资源可被缓存，即使用本地缓存，但是每次使用都需要和源服务器确认内容
• no-store：真正意义上的不进行缓存
• public：表示除了接收该响应的客户端可以使用缓存外，其他用户也可以使用该缓存
• private：表示只有特定的用户可以接收到缓存服务器提供的缓存资源，对于指定外的用户，无法接收到缓存资源
• max-age：表示在该指令对应的数值时间内，客户端直接使用代理服务器提供的缓存资源，如果指定max-age为0，缓存服务器则会直接将请求发给源服务器。要注意的是，如果同时存在Expires首部字段，在HTTP/1.1中，会优先处理max-age指令，而忽略掉Expires指令；而在HTTP/1.0中正好相反，max-age指令会被忽略掉。

Connection：Connection有两个作用，一个是控制不再转发的首部字段，该作用体现在请求中，使用Connection指定另一个首部字段，在通过代理服务器转发时，就会将该首部字段删除后再转发请求。如果直接发给源服务器，则不会删除相应的字段。
第二个作用是管理持久连接，在HTTP1.1之前的HTTP版本的默认连接都是非持久性连接，若要在旧版本的HTTP上使用持久连接，就要指定该字段值为Keep-Alive。在HTTP1.1版本后，默认连接都是持久连接。当服务器要断开连接时，可通过指定首部字段的值为Close来断开连接
Date：创建HTTP报文的时间

Via：用于追踪客户端与服务器之间的请求和响应报文的传输路径。每当报文经过代理或网关时，会在首部字段Via中附加该服务器的信息，然后再进行转发。

请求头（Request Header）

Accept：浏览器接收的格式，如text/html；为客户端向服务器提出的想要接收的格式，可以设置多个，然后通过权重的设置来决定优先使用哪种格式。
Accept-Charset：浏览器接收的字符集及字符集的相对优先顺序，如iso-8859-5

Accept-Encoding：浏览器接收的编码格式，如gzip

Accept-Language：浏览器接收的语言，如zh-cn

Authorization：用于告知服务器，用户代理的认证信息。通常在收到401状态码响应后将改字段加入请求中。

Cookie：接收到服务器传来的cookie后，之后每次都将接收到的值放在Cookie字段中发送给服务器。

Host：请求的资源所处的互联网主机名和端口号。为HTTP1.1新增的字段，在HTTP1.0中，认为每个服务器对应一个IP地址，所以请求中没有必要写主机名，但是虚拟技术的发展带来了虚拟主机，在HTTP1.1中，如果没有Host头域，则会报400错误。（如果服务器未设定主机名，则直接发送一个空值）

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If-Match：附带条件之一，告知服务器匹配资源所用的实体标记值（ETag）。服务器通过比对If-Match的值和ETag的值，二者相同则正常处理，否则返回412错误（请求头中的一些前提条件失败），这时服务器无法使用弱ETag值。可以通过指定*为字段值来让服务器忽略ETag的存在，只要资源存在就处理请求。

If-None-Match：与If-Match正好相反，仅当字段值与ETag不同时才处理。

If-Modified-Since：指定一个时间，如果在这个时间后资源发生了更新，则服务器会接收请求，返回200同时返回Last-Modified指明上次修改页面的时间，否则返回304。

If-Unmodified-Since：该字段的作用与If-Modified-Since正好相反，仅当指定的请求资源在字段值指定的时间之后才处理请求，否则返回412

User-Agent：客户端标识。会将创建请求的浏览器和用户代理名称等信息传达给服务器。如：Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; WOW64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/70.0.3538.25 Safari/537.36 Core/1.70.3730.400 QQBrowser/10.5.3805.400

响应头（Response Header）

ETag：告知客户端实体标识。将资源以字符串的形式做唯一标识，服务器为每份资源分配对应的ETag值，当资源更新时，ETag值也会发生变化，所以通过ETag值我们可以判断资源是否发生了更新。
强ETag，不论实体发生什么细微变化值都会发生改变
弱ETag，仅用于提示资源是否相同，只有资源发生了根本变化时值才会改变，弱ETag值在字段值最开始处会附加W/。
Expires：GMT格式的过期时间，用于判断下次请求是否需要到服务端返回页面。但是这个时间是一个绝对时间，当服务器时间和客户端时间存在较大偏差的时候，就会导致缓存混乱。而实际上服务器和客户端的实际时间不一样是很常见的。
Keep-Alive：持久连接需要的一些信息，如Keep-Alive：timeout=10.max=500，通常在请求中包含字段Connection：Keep-Alive时返回
Last-Modified：页面上次修改的时间
Server：告知客户端当前服务器上安装的HTTP服务器应用程序的信息，还可能包括版本好和安装时启用的可选项。
Set-Cookie：用于设置cookie，可同时设置多个cookie

HTTP1.0和HTTP1.1的主要区别

1. 缓存处理
   在HTTP1.0中，我们采用Set-Cookie，Expires，Last-Modified，If-Modified-Sinced等字段来处理缓存，在HTTP1.1中，增加了更多字段来处理缓存，如ETag，If-Match，If-None-Match，If-Unmodified-Since，Cache-Control
2. 带宽优化
   在HTTP1.0中，即使客户端只是需要对象的一部分，也必须请求整个对象，这样造成了一定的带宽浪费，而在HTTP1.1中，可以通过Range来指定需要哪部分的内容，来获取对象的一部分，请求处理成功后会返回206（只返回资源的部分），若无法处理该范围请求时，则返回状态码200及全部资源。
3. 新增状态码
   在HTTP1.1中，增加了很多新的状态码，举几个例子：

• 206 ：在发起带range首部字段的请求完成时返回
• 405：请求方法（GET，POST，PUT）对资源不适用
• 412：请求头中一些前提条件不成立
  详见https://tools.ietf.org/html/rfc2616#section-6.1.1

4. Host头域
   在HTTP1.1中，多了Host字段，而且这个字段是必传的，即使没有指定的主机，也要发送一个值为空的Host字段，如果没有发送该字段，会返回400状态码（请求的语法错误）
5. 长连接
   在HTTP1.0中，默认的连接方式为短连接，而在HTTP1.1中，默认的连接方式为长连接，只有在返回字段Connection：close时才会断开连接，而在HTTP1.0中，需要通过Connection：Keep-Alive来创建长连接

HTTPS

在HTTP的基础上，HTTPS和HTTP2规定了更复杂的内容，但是保留了HTTP的Request-Response模式
HTTPS有两个作用，一是确定请求的目标服务端身份，二是保证传输的数据不会被网络中间节点窃听或者篡改。
HTTPS是使用加密通道来传输HTTP的内容。但是HTTPS首先与服务端建立一条TLS加密通道。TLS构建于TCP协议之上，它实际上是对传输的内容做一次加密，所以从传输内容上看，HTTPS跟HTTP没有任何区别。

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HTTPS与HTTP的一些区别

HTTPS协议需要到CA申请证书，一般免费证书很少，需要交费。

HTTP协议运行在TCP之上，所有传输的内容都是明文，HTTPS运行在SSL/TLS之上，SSL/TLS运行在TCP之上，所有传输的内容都经过加密的。

HTTP和HTTPS使用的是完全不同的连接方式，用的端口也不一样，前者是80，后者是443。

HTTPS可以有效的防止运营商劫持，解决了防劫持的一个大问题。

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HTTP2

HTTP 2.0对HTTP1.1又做了一些改进，我对这些改进做了自己大致的理解概述

1.服务端推送

服务端推送能够在客户端发送第一个请求到服务端时，提前把一部分内容推送给客户端，放入缓存当中，这可以避免客户端请求顺序带来的并行度不高，从而导致的性能问题。
举个简单的例子，我们在写页面时，一个index.html可能会引入多个css文件，js文件，一般情况下，我们会向服务器请求一个index.html，然后在html中，通过link，script等这些标签，向服务器发起请求去获得这些资源。
而在服务端推送中，我们向服务器发送index.html后，服务端判断，我们还需要css文件，js文件，就将相关的文件一并发送到客户端，这样就减少了后续客户端的请求，提高了整个页面的加载速度。
当然，判断哪些资源需要用到也是一个问题，如果服务端推送了我们不必使用到的资源，反而会造成网络带宽的浪费，降低了页面的加载速度。

2.支持TCP连接复用

我们对从HTTP1.0以来的连接方法进行比较

短连接

在HTTP1.0中，我们每次发起请求之前，都要先进行一次TCP连接，在请求发送响应完毕后，我们就要将该连接断开，这种做法当有多个请求都是发往同一个服务器时，仍需要连接多次，关闭多次，相当浪费时间

长连接

长连接解决了短链接多次开启连接，多次关闭连接的问题。在长连接中，我们可以在一次连接中发起多次请求，这样就减少了连接的时间，但存在的问题是，在长连接中，连接的发起是按序单线程发起的。即是说，仅当上一个请求得到响应的时候，我们才能发起下一个请求，这样导致的问题是，一旦有某个请求超时，后面的请求就会被阻塞了
对于这个问题，我们可以采用建立多个长连接来做到一定的并行，浏览器也支持发起一定数量的并行HTTP请求，当然，当这些并行的HTTP请求都在等待响应时，其他请求还是要做等待，而且开启多个HTTP请求本身也造成了多次三次握手的损耗，所以只能说是一定的并行

连接复用

TCP连接复用，则使用同一个TCP连接来传输多个HTTP请求，减少了TCP连接建立时的三次握手开销，和初建TCP连接时传输窗口小的问题。同时，这多个HTTP请求，是可以并行执行的，即便某个请求超时，也不会影响到其他请求

3.头部压缩

在一个请求中，包含状态行、请求/响应头部、主体。一般来说主题会经过压缩，但是状态行和请求/响应头部却没有进行压缩。而随着现在Web应用的不断发展，我们发送的请求越来越多了，请求/响应头部的大量传输，也占用了大量的带宽，对这部分内容进行合理地压缩，也能有效地提高页面的加载速度
那么在HTTP2.0中是如何压缩的，举个例子来说，一个method，可以是get，可以是post，虽然很短，但是可以更短，我们只要做一个字典，使得0表示get，1表示post，就可以对这部分内容进行合理压缩了，这样子，我们只需要在第一次传输的时候，将字典传输过去，每次有新的内容，就添加到字典中，这样子就能减少传输时的带宽。
当然，一个method是不能减少太多，但是如果是一个cookie，那就完全不一样了，我们还每次都要带上这个cookie，所以头部压缩的作用显而易见