前言

计算机网络是一个开发人员的基础知识，今天我们就来聊聊HTTP的发展历史吧。
影响一个网络的因素有：
带宽：带宽的大小决定你网络的速率，比如100Mbps的宽带，理论上每秒下载量100Mbps/8 = 12.5m;上行一般都较小，大概30Mbps左右。
延迟：有时候你打游戏的时候，打的正爽，然后网络延时了（460）；在浏览器中，可能是以下原因：

  • 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 6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。

    HTTP协议是啥？

    HTTP协议 ：Hyper Text Transfer Protocol（超文本传输协议）,是用于从万维网（WWW:World Wide Web）服务器传输超文本到本地浏览器的传送协议。是互联网上应用最为广泛的一种网络协议。
    HTTP是一个基于TCP/IP通信协议来传递数据（HTML 文件, 图片文件, 查询结果等）。

HTTP 0.9

HTTP/0.9是第一个版本的HTTP协议，已过时。它的组成极其简单，只允许客户端发送GET这一种请求，且不支持请求头。由于没有协议头，造成了HTTP/0.9协议只支持一种内容，即纯文本。不过网页仍然支持用HTML语言格式化，同时无法插入图片。
HTTP/0.9具有典型的无状态性，每个事务独立进行处理，事务结束时就释放这个连接。
一次HTTP/0.9的传输首先要建立一个由客户端到Web服务器的TCP连接，由客户端发起一个请求，然后由Web服务器返回页面内容，然后连接会关闭。如果请求的页面不存在，也不会返回任何错误码。

HTTP 1.0

在HTTP 1.0中对上一代的版本添加了很多功能：

  1. 请求与响应支持头域
  2. 响应对象以一个响应状态行开始
  3. 响应对象不只限于超文本
  4. 开始支持客户端通过POST方法向Web服务器提交数据，支持GET、HEAD、POST方法
  5. 支持长连接（但默认还是使用短连接），缓存机制，以及身份认证

缺点：每个TCP连接只能发送一个请求。发送数据完毕，连接就关闭，如果还要请求其他资源，就必须再新建一个连接。TCP连接的新建成本很高，因为需要客户端和服务器三次握手，并且开始时发送速率较慢（slow start）。所以，HTTP 1.0版本的性能比较差。随着网页加载的外部资源越来越多，这个问题就愈发突出了。

HTTP 1.1

是目前使用最广泛的协议版本，相对于HTTP/1.0新增了以下内容：

  1. 引入了持久连接（persistent connection），即TCP连接默认不关闭，可以被多个请求复用，不用声明Connection: keep-alive。客户端和服务器发现对方一段时间没有活动，就可以主动关闭连接。不过，规范的做法是，客户端在最后一个请求时，发送Connection: close，明确要求服务器关闭TCP连接；
  2. 多了一些缓存处理字段HTTP/1.1在1.0的基础上加入了一些cache的新特性，引入了实体标签，一般被称为e-tags，新增更为强大的Cache-Control头。
  3. 1.1版还新增了许多请求方法：PUT、PATCH、HEAD、 OPTIONS、DELETE。另外，客户端请求的头信息新增了Host字段，用来指定服务器的域名。
  4. 引入了管道机制（pipelining），即在同一个TCP连接里面，客户端可以同时发送多个请求。这样就进一步改进了HTTP协议的效率。举例来说，客户端需要请求两个资源。以前的做法是，在同一个TCP连接里面，先发送A请求，然后等待服务器做出回应，收到后再发出B请求。管道机制则是允许浏览器同时发出A请求和B请求，但是服务器还是按照顺序，先回应A请求，完成后再回应B请求。
  5. 采用分块传输编码，对于一些很耗时的动态操作，服务器需要等到所有操作完成，才能发送数据，显然这样的效率不高。更好的处理方法是，产生一块数据，就发送一块，采用”流模式”（stream）取代”缓存模式”（buffer），这是支持文件断点续传的基础。
    缺点：虽然1.1版允许复用TCP连接，但是同一个TCP连接里面，所有的数据通信是按次序进行的。服务器只有处理完一个回应，才会进行下一个回应。要是前面的回应特别慢，后面就会有许多请求排队等着。这称为”队头堵塞”（Head-of-line blocking）。为了避免这个问题，只有两种方法：一是减少请求数，二是同时多开持久连接。
    这导致了很多的网页优化技巧，比如合并脚本和样式表、将图片嵌入CSS代码、域名分片（domain sharding）等等。

HTTP 2.0

HTTP 2.0 主要基于SPDY协议。HTTP2.0的特点是：在不改动HTTP语义、方法、状态码、URI及首部字段的情况下，大幅度提高了web性能。
SPDY协议是啥？
它是Google开发的基于TCP协议的应用层协议。目标是优化HTTP协议的性能，通过压缩、多路复用和优先级等技术，缩短网页的加载时间并提高安全性。SPDY协议的核心思想是尽量减少TCP连接数。SPDY并不是一种用于替代HTTP的协议，而是对HTTP协议的增强。

HTTP 1.x协议的缺陷

  1. HTTP 1.0 一个TCP连接只能发起一个HTTP请求，在资源多面前，每次连接都要3次TCP握手还有断开的4次握手，非常费时间。
  2. HTTP 1.1 一个TCP连接能发起多个HTTP请求，但是会出现队列头阻塞问题，因此客户端在需要发起多次请求时，通常会采用建立多连接来减少延迟。
  3. 单向请求，只能由客户端发起。
  4. 请求报文与响应报文首部信息冗余量大。
  5. 数据未压缩，导致数据的传输量大。
    HTTP1.1与HTTP2.0速度比较

    HTTP 2.0的特点

    HTTP2.0中，有两个概念非常重要：帧（frame）和流（stream）。帧是最小的数据单位，每个帧会标识出该帧属于哪个流，流是多个帧组成的数据流。
  6. 二进制分帧：HTTP 2.0 的所有帧都采用二进制编码；在HTTP1.x中，我们是通过文本的方式传输数据。基于文本的方式传输数据存在很多缺陷，文本的表现形式有多样性，因此要做到健壮性考虑的场景必然有很多，但是二进制则不同，只有0和1的组合，因此选择了二进制传输，实现方便且健壮。
    为了保证HTTP不受影响，那就需要在应用层（HTTP2.0）和传输层（TCP or UDP）之间增加一个二进制分帧层。在二进制分帧层上，HTTP2.0会将所有传输的信息分为更小的消息和帧，并采用二进制格式编码，其中HTTP1.x的首部信息会被封装到Headers帧，而Request Body则封装到Data帧。
  7. 多路复用：多路复用允许同时通过单一的HTTP/2.0 连接发起多重的请求-响应消息。有了新的分帧机制后，HTTP/2.0不再依赖多个TCP 连接去处理更多并发的请求。每个数据流都拆分成很多互不依赖的帧，而这些帧可以交错（乱序发送），还可以分优先级。最后再在另一端根据每个帧首部的流标识符把它们重新组合起来。HTTP 2.0 连接都是持久化的，而且客户端与服务器之间也只需要一个连接（每个域名一个连接）即可。
  8. 头部压缩：随着web功能越来越复杂，请求数量越来越多，随之而来的就是头部的流量越来越多，并且在建立初次链接之后的链接也要发送user-agent等信息，是在是一种浪费。因此，http2提出了对请求和响应的头部进行压缩，即不再只是压缩主题部分，这种压缩方式就是HAPCK — 其设计简单而灵活。
  9. 服务器推送：服务端推送能把客户端所需要的资源伴随着index.html一起发送到客户端，省去了客户端重复请求的步骤。正因为没有发起请求，建立连接等操作，所以静态资源通过服务端推送的方式可以极大地提升速度。
  10. 更多安全：HTTP2.0使用了tls的拓展ALPN做为协议升级，除此之外，HTTP2.0对tls的安全性做了近一步加强，通过黑名单机制禁用了几百种不再安全的加密算法。

写在最后

版本更新都是为了解决上一代的棘手问题，HTTP3.0协议基于QUIC，（Quick UDP Internet Connections)基于UDP的传输层协议。计算机网络在发明至今发展飞快，技术迭代迅速，科技的进步也给我们的生活带来了便利。
好了，就写到这了！