HTTP1-HTTP2-HTTP3简要概述

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HTTP1.x

HTTP1.0

HTTP 1.0 浏览器与服务器只保持短暂的连接每次 请求都需要与服务器建立一个TCP连接 。服务器完成请求处理后立即断开TCP连接 ,服务器不跟踪 每个客户也不记录过去的请求。

HTTP1.1

HTTP1.1中,默认支持长连接 (Connection: keep-alive),即在一个TCP连接上可以传送多个HTTP请求和响应,减少了建立和关闭连接的消耗和延迟。建立一次连接,多次请求均由这个连接完成。

同时,HTTP 1.1还允许客户端不用等待上一次请求结果返回,就可以发出下一次请求 ,但服务器端 必须按照接收到客户端请求的先后顺序依次回送响应结果 ,以保证客户端能够区分出每次请求的响应内容,存在 "队头阻塞"问题。

同时,HTTP1.1HTTP1.0的基础上,增加更多的请求头和响应头来完善的功能,如下:

  • 引入了更多的缓存控制策略 ,如If-Unmodified-Since, If-Match, If-None-Match等缓存头来控制缓存策略
  • 引入range允许只请求资源某个部分
  • 引入host,实现了在一台WEB服务器上可以在同一个IP地址和端口号上使用不同的主机名创建多个虚拟WEB站点

HTTP2.0

多路复用

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"

二进制分帧

在 HTTP/2 协议中,每个数据流以消息的形式发送,而每条消息又由一个或多个二进制编码帧 组成。由于帧是独立的传输单位,多个帧之间可以乱序发送,接收方只需根据帧首部的流标识就能将它们重新组装成完整的消息

这种基于帧的传输机制正是 HTTP/2 实现多路复用的关键条件,它允许同时交错发送多个请求和响应,显著提高了传输效率。

首部压缩

在 HTTP/1.x 中,因为HTTP/1.x 协议不带状态,每次请求都必须附上所有信息,请求的很多字段都是重复的。

HTTP/2在客户端和服务器端使用"首部表 "来跟踪和存储之前发送的键值对,对于相同的数据,不再通过每次请求和响应发送

首部表在HTTP/2的连接存续期内始终存在,由客户端和服务器共同渐进地更新。

推送器服务

HTTP2引入服务器推送 ,当服务器收到一个主资源(如HTML)请求时,可以预测客户端接下来需要的相关资源(如CSS、JS、图片),并主动推送这些资源,而不是等待客户端解析HTML后再发起请求。

限制

尽管 HTTP/2 相比 HTTP/1.x 有显著改进,但它仍然存在一些重要的限制和挑战:队头阻塞:

HTTP/2 虽然解决了应用层的队头阻塞 (多个流可以并行)

但在 TCP 层仍然存在队头阻塞:如果单个 TCP 包丢失,所有流都会被阻塞,等待重传

http3.0

是基于UDP的QUIC协议,解决掉http2多路复用存在的丢包的问题,每个流拥有独立的序列号和传输控制,流之间完全隔离,一个流的丢包不会影响其他流。