http1.0 http1.1 http2.0特性及区别

Posted 2021-04-18 前端阳光

http1.0特性

• 无状态：服务器不跟踪不记录请求过的状态
• 无连接：浏览器每次请求都需要建立tcp连接

无状态

对于无状态的特性可以借助cookie/session机制来做身份认证和状态记录

无连接

无连接导致的性能缺陷有两种：

1. 无法复用连接

每次发送请求，都需要进行一次tcp连接（即3次握手4次挥手），使得网络的利用率非常低

2. 队头阻塞

http1.0规定在前一个请求响应到达之后下一个请求才能发送，如果前一个阻塞，后面的请求也给阻塞的

http1.1特性

为了解决http1.0的性能缺陷，http1.1出现了

• 长连接：新增Connection字段，可以设置keep-alive值保持连接不断开
• 管道化：基于上面长连接的基础，管道化可以不等第一个请求响应继续发送后面的请求，但响应的顺序还是按照请求的顺序返回
• 缓存处理：新增字段cache-control
• 断点传输

长连接

http1.1默认保持长连接，数据传输完成保持tcp连接不断开,继续用这个通道传输数据

管道化

基于长连接的基础，我们先看没有管道化请求响应：

tcp没有断开，用的同一个通道

请求1 > 响应1 --> 请求2 > 响应2 --> 请求3 > 响应3

管道化的请求响应：

请求1 --> 请求2 --> 请求3 > 响应1 --> 响应2 --> 响应3

即使服务器先准备好响应2,也是按照请求顺序先返回响应1

虽然管道化，可以一次发送多个请求，但是响应仍是顺序返回，仍然无法解决队头阻塞的问题

缓存处理

当浏览器请求资源时，先看是否有缓存的资源，如果有缓存，直接取，不会再发请求，如果没有缓存，则发送请求

通过设置字段cache-control来控制

断点传输

在上传/下载资源时，如果资源过大，将其分割为多个部分，分别上传/下载，如果遇到网络故障，可以从已经上传/下载好的地方继续请求，不用从头开始，提高效率

在 Header 里两个参数实现的，客户端发请求时对应的是 Range 服务器端响应时对应的是 Content-Range

http2.0特性

• 二进制分帧
• 多路复用：在共享TCP链接的基础上同时发送请求和响应
• 头部压缩
• 服务器推送：服务器可以额外的向客户端推送资源，而无需客户端明确的请求

1.二进制传输:

HTTP/2 将请求和响应数据分割为更小的帧，并且它们采用二进制编码。

它把TCP协议的部分特性挪到了应用层，把原来的"Header+Body"的消息"打散"为数个小片的二进制"帧"(Frame),用"HEADERS"帧存放头数据、"DATA"帧存放实体数据。HTP/2数据分帧后"Header+Body"的报文结构就完全消失了，协议看到的只是一个个的"碎片"。

HTTP/2 中，同域名下所有通信都在单个连接上完成，该连接可以承载任意数量的双向数据流。每个数据流都以消息的形式发送，而消息又由一个或多个帧组成。多个帧之间可以乱序发送，根据帧首部的流标识可以重新组装。

2.Header 压缩

HTTP/2并没有使用传统的压缩算法，而是开发了专门的"HPACK”算法，在客户端和服务器两端建立“字典”，用索引号表示重复的字符串，还采用哈夫曼编码来压缩整数和字符串，可以达到50%~90%的高压缩率。

具体来说:

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；

每个新的首部键-值对要么被追加到当前表的末尾，要么替换表中之前的值。

例如下图中的两个请求， 请求一发送了所有的头部字段，第二个请求则只需要发送差异数据，这样可以减少冗余数据，降低开销。

3.多路复用

在 HTTP/2 中引入了多路复用的技术。多路复用很好的解决了浏览器限制同一个域名下的请求数量的问题，同时也接更容易实现全速传输，毕竟新开一个 TCP 连接都需要慢慢提升传输速度。

4.Server Push

HTTP2还在一定程度上改变了传统的“请求-应答”工作模式，服务器不再是完全被动地响应请求，也可以新建“流”主动向客户端发送消息。比如，在浏览器刚请求html的时候就提前把可能会用到的JS、CSS文件发给客户端，减少等待的延迟，这被称为"服务器推送"（ Server Push，也叫 Cache push）。

区别

http1.0 到http1.1的主要区别，就是从无连接到长连接

http2.0对比1.X版本主要区别就是多路复用