http的发展历史，各版本的差异点，以及和https的区别

HTTP的发展历史及各版本的差异点

HTTP/0.9

• **发布时间**：1991年

• **特点**：

• 最初的HTTP协议版本，非常简单。

• 只支持GET方法，不支持请求头和响应头。

• 响应仅为纯文本，无法传输图片、音频等多媒体资源。

• 通过TCP连接请求一个资源后立即关闭连接。

HTTP/1.0

• **发布时间**：1996年（RFC 1945）

• **特点**：

• 支持更多的请求方法，如POST、HEAD等。

• 引入了HTTP头部，支持传输更多的元数据。

• 支持多种内容类型，通过`Content-Type`头部进行标识。

• 每次请求/响应都会建立和关闭一个TCP连接，效率较低。

HTTP/1.1

• **发布时间**：1997年（RFC 2068），1999年更新（RFC 2616），2014年进一步更新（RFC 7230-7235）

• **特点**：

• 连接复用（Persistent Connection）：默认使用持久连接（Keep-Alive），在同一个TCP连接上可以进行多个请求和响应，减少了连接的开销。

• 支持管道化（Pipelining）：允许在一个连接中同时发送多个请求，尽管响应仍然按顺序返回。

• 增加了许多新的头部字段，如`Host`、`If-Modified-Since`、`Range`等，支持更丰富的功能。

• 增强了缓存机制，支持分块传输编码（Chunked Transfer Encoding），可以逐步传输响应内容。

• 支持内容协商（Content Negotiation），客户端和服务器可以就内容的格式进行协商。

连接复用（Persistent Connections）

在HTTP/1.0中，每次请求/响应都需要建立一个新的TCP连接，这种方式效率较低。在HTTP/1.1中，引入了连接复用（也叫持久连接）的概念，默认启用了持久连接，即一个TCP连接可以用于多个请求和响应，不需要每次都重新建立和关闭连接。持久连接通过在头部字段中加入Connection: keep-alive来实现。

意义

• 减少延迟：复用连接减少了频繁建立和关闭TCP连接的开销，从而降低了延迟。
• 节省资源：减少了服务器和客户端资源的消耗，因为建立和关闭连接需要额外的计算资源和网络资源。

管道化（Pipelining）

概念

管道化是HTTP/1.1的一个特性，允许客户端在同一个TCP连接上发送多个HTTP请求，而不必等待前一个请求的响应到达后再发送下一个请求。

实现和问题

• 实现：客户端可以在第一个请求的响应返回之前，继续发送后续的请求。服务器按照请求的顺序依次处理并返回响应。
• 问题：虽然管道化可以提高效率，但如果前面的请求处理时间较长，后面的请求会被阻塞，出现队头阻塞（Head-of-line blocking）问题。由于这个原因，管道化并未得到广泛使用和支持。

HTTP/2

• **发布时间**：2015年（RFC 7540）

• **特点**：

• 二进制分帧层：HTTP/2将HTTP消息分割成更小的帧，并在传输层进行二进制编码，而不是HTTP/1.x的纯文本格式。

• 多路复用（Multiplexing）：在一个TCP连接上同时发送多个请求和响应，消除了HTTP/1.x中的队头阻塞问题。

• 头部压缩（Header Compression）：使用HPACK算法对头部进行压缩，减少了头部数据的传输开销。

• 服务器推送（Server Push）：服务器可以在客户端请求之前推送资源，从而提高性能。

• 流量优先级（Stream Prioritization）：客户端可以为请求设置优先级，服务器可以根据优先级进行资源分配。

HTTP/2中的多路复用（Multiplexing）

概念

多路复用是HTTP/2中的一个核心特性，它通过在一个TCP连接上同时处理多个请求和响应，彻底解决了HTTP/1.1中的队头阻塞问题。

实现

• 二进制分帧：HTTP/2将HTTP消息分割成更小的帧（Frame），并在传输层进行二进制编码，而不是HTTP/1.x的纯文本格式。
• 流：每个请求/响应对被分配一个唯一的流（Stream ID）。多个流可以在同一个TCP连接上并行传输，不需要按顺序处理。
• 优先级：每个流可以有优先级，服务器可以根据优先级分配资源。

优点

• 消除队头阻塞：多路复用允许在同一个连接上并行处理多个请求和响应，不受前一个请求的处理时间影响。
• 提高传输效率：二进制分帧和头部压缩（HPACK算法）进一步减少了数据传输的开销。

http1.1里管道化与多路复用的区别

1. 顺序处理 vs 并行处理：

   • 管道化：在同一个TCP连接上顺序发送多个请求，但响应也必须按顺序返回。如果某个请求处理时间长，后续请求会被阻塞。
   • 多路复用：在同一个TCP连接上并行处理多个请求和响应，不受顺序影响，消除了队头阻塞问题。

2. 实现方式：

   • 管道化：基于HTTP/1.1的文本协议，要求客户端按照顺序发送请求，服务器按顺序返回响应。
   • 多路复用：基于HTTP/2的二进制协议，通过流ID标识请求和响应，允许在一个连接上同时处理多个流。

3. 性能：

   • 管道化：提升有限，受队头阻塞影响较大。
   • 多路复用：显著提升，消除队头阻塞，并且通过二进制分帧和头部压缩提高了传输效率。

综述

• 连接复用：HTTP/1.1中引入，通过持久连接减少频繁建立和关闭TCP连接的开销。
• 管道化：HTTP/1.1中的特性，允许顺序发送多个请求，但受队头阻塞影响。
• 多路复用：HTTP/2中的核心特性，通过二进制分帧和流的概念，在同一个TCP连接上并行处理多个请求和响应，彻底解决队头阻塞问题，提高了传输效率和性能。

HTTP/3

• **发布时间**：2020年（草案阶段，IETF QUIC工作组）

• **特点**：

• 基于QUIC协议：HTTP/3运行在QUIC协议之上，而不是传统的TCP协议。QUIC是一种基于UDP的传输层协议，提供更快的连接建立和恢复。

• 改进的多路复用：在HTTP/2的多路复用基础上进一步优化，消除了TCP中的队头阻塞问题。

• 更低的延迟：通过更快速的握手过程和连接迁移功能，提高了传输效率和可靠性。

• 集成了TLS 1.3：内置加密，简化了安全连接的建立过程。

HTTP和HTTPS的区别

协议层次

• **HTTP**：运行在TCP协议之上，默认端口是80。

• **HTTPS**：运行在SSL/TLS协议之上，再在其上运行HTTP，默认端口是443。

安全性

• **HTTP**：数据以明文形式传输，存在被窃听、篡改和伪装的风险。

• **HTTPS**：通过SSL/TLS对数据进行加密传输，确保数据的保密性、完整性和真实性。

性能

• **HTTP**：不进行加密和解密处理，性能开销较小。

• **HTTPS**：由于加密和解密操作，性能开销较大，但通过硬件加速和协议优化，可以减小性能影响。

使用场景

• **HTTP**：适用于对安全性要求不高的场景，如公共信息的查询、静态资源的加载等。

• **HTTPS**：适用于对安全性要求较高的场景，如登录认证、在线支付、敏感数据传输等。

综述

• **HTTP/0.9**到**HTTP/3**：随着版本的升级，HTTP协议在功能、性能、安全性等方面得到了显著提升。

• **HTTPS**：在HTTP的基础上通过SSL/TLS提供了安全的通信保障，是现代互联网中广泛使用的安全通信协议。