簡介

超文本傳輸協(xié)議（HTTP）是管理服務(wù)器與網(wǎng)站訪問者瀏覽器之間連接的協(xié)議，自1999年第一次使用以來，這個協(xié)議承諾為每個人提供更快的網(wǎng)站。
HTTP是一種舊協(xié)議，最初定義于1991年，最后一次主要修訂版 - HTTP /1.1–于1999年發(fā)布。
1999年的網(wǎng)站與我們今天開發(fā)的網(wǎng)站截然不同，在http2解釋中,Daniel Sternberg指出，加載普通網(wǎng)站主頁所需的數(shù)據(jù)量為1.9 MB，顯示頁面需要100多個獨立資源 - “資源”是指來自圖像或字體的任何內(nèi)容到JavaScript或CSS文件。

HTTP1.0和HTTP1.1的一些區(qū)別

HTTP1.0最早在網(wǎng)頁中使用是在1996年，那個時候只是使用一些較為簡單的網(wǎng)頁上和網(wǎng)絡(luò)請求上，而HTTP1.1則在1999年才開始廣泛應(yīng)用于現(xiàn)在的各大瀏覽器網(wǎng)絡(luò)請求中，同時HTTP1.1也是當(dāng)前使用最為廣泛的HTTP協(xié)議。 主要區(qū)別主要體現(xiàn)在：

• 緩存處理，在HTTP1.0中主要使用header里的If-Modified-Since,Expires來做為緩存判斷的標(biāo)準(zhǔn)，HTTP1.1則引入了更多的緩存控制策略例如Entity tag，If-Unmodified-Since, If-Match, If-None-Match等更多可供選擇的緩存頭來控制緩存策略。
• 帶寬優(yōu)化及網(wǎng)絡(luò)連接的使用，HTTP1.0中，存在一些浪費帶寬的現(xiàn)象，例如客戶端只是需要某個對象的一部分，而服務(wù)器卻將整個對象送過來了，并且不支持?jǐn)帱c續(xù)傳功能，HTTP1.1則在請求頭引入了range頭域，它允許只請求資源的某個部分，即返回碼是206（Partial Content），這樣就方便了開發(fā)者自由的選擇以便于充分利用帶寬和連接。
• 錯誤通知的管理，在HTTP1.1中新增了24個錯誤狀態(tài)響應(yīng)碼，如409（Conflict）表示請求的資源與資源的當(dāng)前狀態(tài)發(fā)生沖突；410（Gone）表示服務(wù)器上的某個資源被永久性的刪除。
• Host頭處理，在HTTP1.0中認(rèn)為每臺服務(wù)器都綁定一個唯一的IP地址，因此，請求消息中的URL并沒有傳遞主機(jī)名（hostname）。但隨著虛擬主機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在一臺物理服務(wù)器上可以存在多個虛擬主機(jī)（Multi-homed Web Servers），并且它們共享一個IP地址。HTTP1.1的請求消息和響應(yīng)消息都應(yīng)支持Host頭域，且請求消息中如果沒有Host頭域會報告一個錯誤（400 Bad Request）。
• 長連接，HTTP 1.1支持長連接（PersistentConnection）和請求的流水線（Pipelining）處理，在一個TCP連接上可以傳送多個HTTP請求和響應(yīng)，減少了建立和關(guān)閉連接的消耗和延遲，在HTTP1.1中默認(rèn)開啟Connection： keep-alive，一定程度上彌補(bǔ)了HTTP1.0每次請求都要創(chuàng)建連接的缺點。以下是常見的HTTP1.0：

HTTP的基本優(yōu)化

影響一個HTTP網(wǎng)絡(luò)請求的因素主要有兩個：帶寬和延遲。

• 帶寬：如果說我們還停留在撥號上網(wǎng)的階段，帶寬可能會成為一個比較嚴(yán)重影響請求的問題，但是現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)已經(jīng)使得帶寬得到極大的提升，我們不再會擔(dān)心由帶寬而影響網(wǎng)速，那么就只剩下延遲了。
• 延遲：
  • 瀏覽器阻塞（HOL blocking）：瀏覽器會因為一些原因阻塞請求。瀏覽器對于同一個域名，同時只能有 4 個連接（這個根據(jù)瀏覽器內(nèi)核不同可能會有所差異），超過瀏覽器最大連接數(shù)限制，后續(xù)請求就會被阻塞。
  • DNS 查詢（DNS Lookup）：瀏覽器需要知道目標(biāo)服務(wù)器的 IP 才能建立連接。將域名解析為 IP 的這個系統(tǒng)就是 DNS。這個通常可以利用DNS緩存結(jié)果來達(dá)到減少這個時間的目的。
  • 建立連接（Initial connection）：HTTP 是基于 TCP 協(xié)議的，瀏覽器最快也要在第三次握手時才能捎帶 HTTP 請求報文，達(dá)到真正的建立連接，但是這些連接無法復(fù)用會導(dǎo)致每次請求都經(jīng)歷三次握手和慢啟動。三次握手在高延遲的場景下影響較明顯，慢啟動則對文件類大請求影響較大。
    

HTTP1.0和1.1現(xiàn)存的一些問題

• HTTP1.x在傳輸數(shù)據(jù)時，每次都需要重新建立連接，無疑增加了大量的延遲時間，特別是在移動端更為突出。
• HTTP1.x在傳輸數(shù)據(jù)時，所有傳輸?shù)膬?nèi)容都是明文，客戶端和服務(wù)器端都無法驗證對方的身份，這在一定程度上無法保證數(shù)據(jù)的安全性。
• HTTP1.x在使用時，header里攜帶的內(nèi)容過大，在一定程度上增加了傳輸?shù)某杀?#xff0c;并且每次請求header基本不怎么變化，尤其在移動端增加用戶流量。
• 雖然HTTP1.x支持了keep-alive，來彌補(bǔ)多次創(chuàng)建連接產(chǎn)生的延遲，但是keep-alive使用多了同樣會給服務(wù)端帶來大量的性能壓力，并且對于單個文件被不斷請求的服務(wù)(例如圖片存放網(wǎng)站)，keep-alive可能會極大的影響性能，因為它在文件被請求之后還保持了不必要的連接很長時間。

HTTPS應(yīng)聲而出

為了解決以上問題，網(wǎng)景在1994年創(chuàng)建了HTTPS，并應(yīng)用在網(wǎng)景導(dǎo)航者瀏覽器中。

最初，HTTPS是與SSL一起使用的；在SSL逐漸演變到TLS時（其實兩個是一個東西，只是名字不同而已），最新的HTTPS也由在2000年五月公布的RFC 2818正式確定下來。簡單來說，HTTPS就是安全版的HTTP，并且由于當(dāng)今時代對安全性要求更高，chrome和firefox都大力支持網(wǎng)站使用HTTPS，蘋果也在ios 10系統(tǒng)中強(qiáng)制app使用HTTPS來傳輸數(shù)據(jù)，由此可見HTTPS勢在必行。

HTTPS與HTT

• HTTPS協(xié)議需要到CA申請證書，一般免費證書很少，需要交費。
• HTTP協(xié)議運行在TCP之上，所有傳輸?shù)膬?nèi)容都是明文，HTTPS運行在SSL/TLS之上，SSL/TLS運行在TCP之上，所有傳輸?shù)膬?nèi)容都經(jīng)過加密的。
• HTTP和HTTPS使用的是完全不同的連接方式，用的端口也不一樣，前者是80，后者是443。
• HTTPS可以有效的防止運營商劫持，解決了防劫持的一個大問題。

SPDY

2009年，Google的兩名工程師發(fā)布了他們一直在研究的名為SPDY的研究項目，該項目解決了HTTP/1.1中的一些問題。SPDY開始：

• 允許跨單個TCP連接的并發(fā)請求，稱為多路復(fù)用;

• 允許瀏覽器確定資產(chǎn)的優(yōu)先級，以便服務(wù)器首先發(fā)送對頁面顯示至關(guān)重要的資源;

• 壓縮和減少HTTP標(biāo)頭;

• 實現(xiàn)服務(wù)器推送，服務(wù)器可以在被要求之前將重要資源推送到瀏覽器。

此外，SPDY需要瀏覽器和服務(wù)器之間的加密（HTTPS）連接。

SPDY不替代HTTP;相反，它是協(xié)議的隧道，并修改現(xiàn)有HTTP請求和響應(yīng)的發(fā)送方式。它需要服務(wù)器和連接到該服務(wù)器的瀏覽器的支持。借助NGINX提供的支持以及Google提供的支持Apache的支持，可以合理地采用SPDY。瀏覽器支持也非常好，所有主流瀏覽器的現(xiàn)代版本都支持它。

我們已經(jīng)看到SPDY取得了一些成功，并獲得了服務(wù)器和瀏覽器的采用。但是，您可能也發(fā)現(xiàn)，盡管支持Internet Explorer 11，但Microsoft的Edge瀏覽器已將其刪除。由于Microsoft實施了對HTTP協(xié)議（HTTP協(xié)議的最新版本）的支持，因此Edge中已經(jīng)刪除了對SPDY的支持。雖然其他當(dāng)前瀏覽器仍然支持SPDY，但Chrome在2016年取消支持，其他瀏覽器可能會跟進(jìn)。

HTTP2 引入

HTTP2建立在SPDY的成功基礎(chǔ)之上，SPDY被用作新協(xié)議的起點。因此，SPDY的大多數(shù)目標(biāo)都在HTTP2中得到滿足。已刪除對HTTPS連接的要求，也就是說，所有瀏覽器廠商都決定只為TLS（https）連接實施http2。因此，雖然可能在服務(wù)器到服務(wù)器通信中使用帶有明文的http2， 但我們向瀏覽器提供HTTP2的用例意味著需要讓站點在https上運行，然后才能考慮轉(zhuǎn)移到http2.

HTTP2規(guī)范于2015年2月完成，一年后，現(xiàn)代瀏覽器中支持這個協(xié)議非常出色，與SPDY一樣，HTTP2需要在瀏覽器和服務(wù)器級別上提供支持，已經(jīng)有許多Web服務(wù)器實現(xiàn)。

對于很多網(wǎng)站來說，遷移到HTTP / 2最難的事情可能根本不是HTTP / 2，而是要求通過安全連接運行網(wǎng)站。如果正在開發(fā)新網(wǎng)站或更新舊網(wǎng)站，第一步應(yīng)該是確保移至https開發(fā)，這不僅對http/2很重要，Google使用安全連接作為排名信號，瀏覽器開始將非https鏈接標(biāo)記為“不安全”。將來你會發(fā)現(xiàn)一些強(qiáng)大的HTML5功能，例如地理定位，在沒有安全連接的情況下是不可用的。

如果網(wǎng)站目前只 http, 那么建議是先優(yōu)先遷移到https， 然后再決定http/2策略。

HTTP/2行動計劃

使用安全連接啟動或立即轉(zhuǎn)移到TLS這應(yīng)該是建站首要任務(wù)。

在構(gòu)建過程中準(zhǔn)備HTTP / 2。現(xiàn)在構(gòu)建的任何網(wǎng)站都可能會受益于在其生命周期內(nèi)針對HTTP / 2進(jìn)行優(yōu)化。

檢查你的主機(jī)。需要確保服務(wù)器支持HTTP / 2，與你的托管服務(wù)提供商或服務(wù)器管理員聯(lián)系，了解他們對HTTP / 2的優(yōu)化。

推出HTTP / 2優(yōu)化。一旦你的服務(wù)器支持HTTP / 2，其余的由你決定，停止使用舊的最佳做法并切換到新的。這意味著擁有不支持HTTP / 2的瀏覽器的用戶將獲得較慢的體驗，這就是為什么更改背后的驅(qū)動程序應(yīng)該是大多數(shù)人受益的轉(zhuǎn)折點。

當(dāng)轉(zhuǎn)移到HTTP / 2時，對速度增加進(jìn)行基準(zhǔn)測試以及查看哪些技術(shù)在網(wǎng)站上產(chǎn)生最大差異然后把HTTP / 2使用到最佳體驗。

HTTP2與SPDY的不同

HTTP2.0可以說是SPDY的升級版（其實原本也是基于SPDY設(shè)計的），但是，HTTP2.0 跟 SPDY 仍有不同的地方，主要是以下兩點：

• HTTP2.0 支持明文 HTTP 傳輸，而 SPDY 強(qiáng)制使用 HTTPS
• HTTP2.0 消息頭的壓縮算法采用 HPACK，而非 SPDY 采用的 DEFLATE

HTTP2的特點

• 新的二進(jìn)制格式（Binary Format），HTTP1.x的解析是基于文本。基于文本協(xié)議的格式解析存在天然缺陷，文本的表現(xiàn)形式有多樣性，要做到健壯性考慮的場景必然很多，二進(jìn)制則不同，只認(rèn)0和1的組合。基于這種考慮HTTP2.0的協(xié)議解析決定采用二進(jìn)制格式，實現(xiàn)方便且健壯。
• 多路復(fù)用（MultiPlexing），即連接共享，即每一個request都是是用作連接共享機(jī)制的。一個request對應(yīng)一個id，這樣一個連接上可以有多個request，每個連接的request可以隨機(jī)的混雜在一起，接收方可以根據(jù)request的 id將request再歸屬到各自不同的服務(wù)端請求里面。多路復(fù)用原理圖：
  
• header壓縮，如上文中所言，對前面提到過HTTP1.x的header帶有大量信息，而且每次都要重復(fù)發(fā)送，HTTP2.0使用encoder來減少需要傳輸?shù)膆eader大小，通訊雙方各自cache一份header fields表，既避免了重復(fù)header的傳輸，又減小了需要傳輸?shù)拇笮　?/li>
• 服務(wù)端推送（server push），同SPDY一樣，HTTP2.0也具有server push功能。目前，有大多數(shù)網(wǎng)站已經(jīng)啟用HTTP2.0，例如YouTuBe，淘寶網(wǎng)等網(wǎng)站，利用chrome控制臺可以查看是否啟用HTTP/2

HTTP1與HTTP2的不同

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的HTTP2协议的发展与使用的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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