HTTP 各个版本之间的区别

什么是HTTP协议?

HTTP协议全称HyperText Transfer Protocol,中文名超文本传输协议。是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。HTTP是基于TCP/IP协议的应用层协议,不涉及数据包的传输,主要是规定了客户端和服务器之间的通信格式。默认使用80端口。现在HTTP已经演化出了很多个版本。

HTTP/0.9

HTTP 0.9是最早发现的一个版本,在1991年发布,只接受GET一种请求方法,并且不支持请求头。只支持纯文本一种内容,服务器只能回应HTML格式的字符串,里边不能插入图片。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。

GET /index.html

HTTP/1.0

1) HTTP 1.0是HTTP协议的第二个版本在1996年发布,如今仍然被广泛使用,尤其是在代理服务器中。

2) 1.0版本不仅仅支持GET命令还有POST和HEAD等请求方法。

3) HTTP的请求和回应格式也发生了变化,除了要传输的数据之外,每次通信都包含头信息,用来描述一些信息。

4) 不再局限于0.9版本的HTML格式,根据Content-Type可以支持多种数据格式,这使得互联网不仅仅可以用来传输文字,还可以传输图像、音频、视频等二进制文件。

5) 同时也开始支持cache,就是当客户端在规定时间内访问统一网站,直接访问cache即可。

6) 除了数据部分,每次通信都必须包括头信息(HTTP header)。

7) 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。

8) 但是1.0版本的工作方式是每次TCP连接只能发送一个请求,当服务器响应后就会关闭这次连接,下一个请求需要再次建立TCP连接,就是不支持 keep-alive。 TCP连接的建立成本很高,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。

HTTP/1.1

1) 最大变化,就是引入了持久连接(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) 加入了管道机制,在同一个TCP连接里,允许多个请求同时发送,增加了并发性,进一步改善了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) 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。这就是Content-length字段的作用,声明本次回应的数据长度。

4) 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。

5) 新增了请求方式PUT、PATCH、OPTIONS、DELETE等。

6) 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。

7) HTTP/1.1支持文件断点续传,RANGE:bytes,HTTP/1.0每次传送文件都是从文件头开始,即0字节处开始。RANGE:bytes=XXXX表示要求服务器从文件XXXX字节处开始传送,断点续传。即返回码是206(Partial Content)

HTTP/2.0

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。

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"(HTTP2.0使用了多路复用的技术,做到同一个连接并发处理多个请求,而且并发请求的数量比HTTP1.1大了好几个数量级)。
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。

3)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。

4)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)。

意思是说,当我们对支持HTTP2.0的web server请求数据的时候,服务器会顺便把一些客户端需要的资源一起推送到客户端,免得客户端再次创建连接发送请求到服务器端获取。这种方式非常合适加载静态资源。
服务器端推送的这些资源其实存在客户端的某处地方,客户端直接从本地加载这些资源就可以了,不用走网络,速度自然是快很多的。

总结

HTTP/0.9:功能捡漏,只支持GET方法,只能发送HTML格式字符串。
HTTP/1.0:支持多种数据格式,增加POST、HEAD等方法,增加头信息,每次只能发送一个请求(无持久连接)
HTTP/1.1:默认持久连接、请求管道化、增加缓存处理、增加Host字段、支持断点传输分块传输等。
HTTP/2.0:二进制分帧、多路复用、头部压缩、服务器推送

总结来自博文:https://blog.csdn.net/qq_22238021/article/details/81197157

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