HTTP 协议

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HTTP 协议

HTTP 协议是用来传输超媒体文档的应用层协议。他是无状态的。

HTTP/1.1

1. 加入了持久链接，解决了 HTTP/1 的每次请求都重新建立一个 TCP 连接的问题。持久连接使得一个 TCP 连接上可以传输多个 HTTP 请求。

因为 TCP 连接每次也是很耗时的，且 TCP 存在慢启动的问题，每次重新连接都速度都会慢一些，如果遇到了网络用塞，还会再次降速再慢慢提速。

2. 浏览器对同一个域名的请求有连接数的限制，默认每一次最多同时存在 6个 TCP 连接，加上使用持久链接，这会比 HTTP/1 提升不少，但是依然存在队头堵塞的问题。因为它必须按顺序传输，同时只能处理一个请求，请求完成一个才能再进行下一个。

3. 加入了 HOST ，使得不同的域名可以用同一个 IP。

4. 支持动态内容。不再提前在响应头中设置数据大小，而是在数据包上加上数据包的长度，通过最后的一块的发送完成标志，拼成一个完整的数据。

5. 增加了 Cookie 和安全机制

HTTP/2

HTTP/2 主要提升了网络速度。

HTTP/1.1 中依然存在一些问题。对带宽（带宽是指每秒最大能发送或者接收的字节数）的利用率不高。主要是三个原因导致的：

1. TCP 的慢启动。
2. 多条 TCP，存在竞争带宽问题。
3. 对头阻塞问题。

1 和 2都是因为 TCP 本身的问题，HTTP/2 也想办法处理这些问题。

与 HTTP/1.1 的同域名的连接数量为 6 不同，HTTP/2 直接改为了同一个域名采用一个长链接进行传输。

多路复用

HTTP/2 又增加了二进制分帧层。HTTP/2 是基于帧的协议。

服务端可以决定优先返回哪些内容。比如服务器之前就缓存了 index.html 和 bar.js 的响应头信息，那么收到请求以后直接就把这两个的响应头信息返回给浏览器，然后再把他们的响应体发给浏览器。之所以可以乱序的发送数据，是因为每个请求都带有ID，最后通过相同的 ID 将数据再拼接回来。

多路复用是通过二进制分帧层在实现的。

• 当发送请求的时候，二进制分帧层会把数据拆成一个一个有 ID 的帧，然后发给服务器。

• 服务器接收到所有帧以后，会把相同 ID 的的帧合并完整。

• 服务器返回响应时，同样通过二进制分帧层，把响应数据转换成一个一个有 ID 的帧发给浏览器

• 浏览器收到帧以后，在拼数据。

可以设置请求的优先级

增加服务器推送

对请求头和响应头进行压缩

HTTP/2 依然存在对头阻塞问题，为什么？

HTTP/3

HTTP/2 因为使用的还是 TCP 协议，所以依然存在对头阻塞问题。

因为 TCP 是单连接的，如果中间出现了丢包，整个 TCP 就会暂停，等待丢的包重新传过来。HTTP/2 使用了一个长链接来处理请求，所以如果其中一个丢包，所有的请求都会暂停，比起 HTTP/1.1 的同时6个，堵住 1 个，只剩 5 个更可怕。当丢包率到了 2%，HTTP/1.1 反而好于 HTTP/2。

想要解决这个问题，只有把 TCP 换掉了。于是由于种种原因，选择用 UDP 来取代 TCP。所以基于 UDP，形成了QUIC ，来实现 HTTP/3.

QUIC

QUIC 增加了流量控制、可靠传输的功能，又集合了 TLS 的加密功能。还实现了 HTTP/2 的多路复用功能，并且实现了快速握手。

不过由于存在设备僵化问题，HTTP/3 还不会这么快就大规模的使用。

参考

极客时间《浏览器工作原理与实践》