Http/1.0、Http/1.1、Http2

布满荆棘的人生 2021-09-21 03:06 304阅读 0赞

### 一、HTTP ###

**1.建立连接和断开连接（三次握手和四次挥手）**

HTTP 是 HyperText Transfer Protocol 的缩写，译为**超文本传输协议**。是一种应用于 OSI 七层模型中**应用层**的协议，是我们平常互联网网络通信传输的基础。它的作用就是规定了服务器和客户端之间的建立连接，请求数据，响应数据，关闭连接（我们常说的三次握手，四次挥手）。

*  **进行请求阶段**：进行三次握手：**1. 客户端向服务端发送连接请求，2. 服务端回应客户端：ok，已经确认，3，客户端回应服务端，收到你的确认信息**。浏览器对于服务器的请求，浏览器会将我们对于服务器的请求封装成**请求头和请求体**。请求头包括**浏览器的类型，请求的域名，ip 地址，请求的方法类型**等，请求体可以是参数形式，如\*\*？page=3&offset=3\*\*，也可以是 post 请求的哈希数据或者 json。每个请求头用 \\r\\n 隔开，请求头请求体用 \\r\\n\\r\\n 隔开，这是 HTTP 规定好的格式。
 *  **服务器响应**：服务器接收到客户端传来的请求头请求体后，分解进行回应，首先以状态码开头，经常见到的 404 以及 302 这样的信息，接着浏览器接收到 html 信息就渲染成了我们所见到的页面。![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzOTQ1MjQ2_size_16_color_FFFFFF_t_70]
 *  **关闭阶段**：四次挥手：**1.客户端发送关闭连接请求，2.服务端回复：收到请求，准备关闭，3.服务端发送关闭申请：我要断开了，4.客户端：收到，确认**！

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### 二、HTTP的基本优化 ###

影响一个 HTTP 网络请求的因素主要有两个：**带宽和延迟**。

**1.带宽**：如果说我们还停留在拨号上网的阶段，带宽可能会成为一个比较严重影响请求的问题，但是现在网络基础建设已经使得带宽得到极大的提升，我们不再会担心由带宽而影响网速，那么就只剩下延迟了。

**2.延迟**：

*  浏览器阻塞（HOL blocking）：浏览器会因为一些原因阻塞请求。浏览器对于同一个域名，同时只能有 4 个连接（这个根据浏览器内核不同可能会有所差异），超过浏览器最大连接数限制，后续请求就会被阻塞。
 *  DNS 查询（DNS Lookup）：浏览器需要知道目标服务器的 IP 才能建立连接。将域名解析为 IP 的这个系统就是 DNS。这个通常可以利用 DNS 缓存结果来达到减少这个时间的目的。
 *  建立连接（Initial connection）：HTTP 是基于 TCP 协议的，浏览器最快也要在第三次握手时才能捎带 HTTP 请求报文，达到真正的建立连接，但是这些连接无法复用会导致每次请求都经历三次握手和慢启动。三次握手在高延迟的场景下影响较明显，慢启动则对文件类大请求影响较大。

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### 三、HTTP1.0 和 HTTP1.1 的区别 ###

**1.缓存处理**，在 HTTP1.0 中主要使用 header 里的 If-Modified-Since,Expires 来做为缓存判断的标准，HTTP1.1 则引入了更多的缓存控制策略例如 Entity tag，If-Unmodified-Since, If-Match, If-None-Match 等更多可供选择的缓存头来控制**缓存策略**。

**2.带宽优化及网络连接的使用**，HTTP1.0 中，存在一些浪费带宽的现象，例如客户端只是需要某个对象的一部分，而服务器却将整个对象送过来了，并且**不支持断点续传功能**，HTTP1.1 则在请求头引入了 range 头域，它允许**只请求资源的某个部分**，即返回码是 206（Partial Content），这样就方便了开发者自由的选择以便于充分利用带宽和连接。

**3.错误通知的管理**，在 HTTP1.1 中新增了 24 个错误状态响应码，如 409（Conflict）表示请求的资源与资源的当前状态发生冲突；410（Gone）表示服务器上的某个资源被永久性的删除。

**4.Host 头处理**，在 HTTP1.0 中认为**每台服务器都绑定一个唯一的 IP 地址**，因此，请求消息中的 URL 并没有传递主机名（hostname）。但随着虚拟主机技术的发展，在一台物理服务器上可以存在多个虚拟主机（Multi-homed Web Servers），并且它们**共享一个 IP 地址**。HTTP1.1 的请求消息和响应消息都应支持 Host 头域，且请求消息中如果没有 Host 头域会报告一个错误（400 Bad Request）。

**5.长连接**，HTTP 1.1 支持长连接（PersistentConnection）和请求的流水线（Pipelining）处理，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，在 HTTP1.1 中默认开启 Connection： **keep-alive**，一定程度上弥补了 HTTP1.0 每次请求都要创建连接的缺点。

**什么是 Keep-Alive 模式？**

我们知道 HTTP 协议采用 “请求 - 应答” 模式，当使用普通模式，即非 KeepAlive 模式时，每个请求 / 应答客户和服务器都要新建一个连接，完成 之后立即断开连接（**HTTP 协议为无连接的协议**）；当使用 Keep-Alive 模式（又称**持久连接、连接重用**）时，Keep-Alive 功能使客户端到服 务器端的连接持续有效，当出现对服务器的后继请求时，Keep-Alive 功能避免了建立或者重新建立连接。  
http 1.0 中默认是关闭的，需要在 http 头加入 “Connection: Keep-Alive”，才能启用 Keep-Alive；http 1.1 中默认启用 Keep-Alive，如果加入 "Connection: close "，才关闭。**目前大部分浏览器都是用 http1.1 协议，也就是说默认都会发起 Keep-Alive 的连接请求了，所以是否能完成一个完整的 Keep- Alive 连接就看服务器设置情况。**

从上面的分析来看，启用 Keep-Alive 模式肯定更高效，性能更高。因为避免了建立 / 释放连接的开销。HTTP 是基于 TCP/IP 协议的，创建一个 TCP 连接是需要经过三次握手的，有一定的开销，如果每次通讯都要重新建立连接的话，对性能有影响。**因此最好能维持一个长连接，可以用个长连接来发多个请求**。

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**4.http2.0**

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。

当然 HTTP1.1 也可以多建立几个 TCP 连接，来支持处理更多并发的请求，但是创建 TCP 连接本身也是有开销的。

**TCP 连接有一个预热和保护的过程，先检查数据是否传送成功，一旦成功过，则慢慢加大传输速度。因此对应瞬时并发的连接，服务器的响应就会变慢。所以最好能使用一个建立好的连接，并且这个连接可以支持瞬时并发的请求**。

但由于在信息的封装上还不够成熟，技术成本比较高，已受到攻击，目前普及度不高。

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