HTTP协议发展历史

Posted 2020-11-10 hechao123

一.HTTP 0.9版本

1991年发布0.9版本，只有一个 GET 命令。

例如：GET /index.html   表示浏览器只能接收返回 html 格式的字符串；服务器发送完毕就关闭tcp链接。

缺点：数据格式太单一；每次建立TCP链接只能发送一个请求，由于TCP链接的建立和关闭需要三次握手和四次挥手，性能很差。

二.HTTP 1.0版本

1996年5月发布1.0版本，增加了以下内容：

1.任何格式的内容都可以发送，比如视频，音频文件等。

2.新加了 POST 和 HEAD 命令。

3.请求和响应每次必须包含header信息。

缺点：每次建立TCP链接只能发送一个请求，由于TCP链接的建立和关闭需要三次握手和四次挥手，性能很差。

为了解决这个问题，很多浏览器就在header里增加了个非标准的字段：Connection。如：Connection:keep-alive

三.HTTP 1.1版本

1997年1月发布1.1版本，直到现在仍然是最流行的版本。增加了以下内容：

1.长连接。即TCP链接默认不关闭，可以被多个请求复用，不用声明Connection:keep-alive。但是规范的做法是客户端在最后一个请求时主动声明关闭链接：Connection:close

2.管道机制。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。

例如：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。

3.Connection-Length字段。1.0版本里改字段不是必须的

一个TCP连接现在可以传送多个回应，势必就要有一种机制，区分数据包是属于哪一个回应的。这就是Content-length字段的作用，声明本次回应的数据长度。

4.分块传输编码

使用Content-Length字段的前提条件是，服务器发送回应之前，必须知道回应的数据长度。

对于一些很耗时的动态操作来说，这意味着，服务器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）。

因此，1.1版规定可以不使用Content-Length字段，而使用"分块传输编码"（chunked transfer encoding）。只要请求或回应的头信息有Transfer-Encoding字段，就表明回应将由数量未定的数据块组成。

比如：服务端响应headr里加了 Transfer-Encoding: chunked

5.请求头增加 Host 字段，用来指定服务器的域名。

6.另外还增加了几个命令。PUT、PATCH、 OPTIONS、DELETE。

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。

四.HTTP 2版本

2015年，HTTP/2 发布。它不叫 HTTP/2.0，是因为标准委员会不打算再发布子版本了，下一个新版本将是 HTTP/3。有以下新特性：

1.纯二进制协议。HTTP/1.1 版的头信息肯定是文本（ASCII编码），数据体可以是文本，也可以是二进制。HTTP/2 则是一个彻底的二进制协议，头信息和数据体都是二进制，并且统称为"帧"（frame）：头信息帧和数据帧。

2.多工。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"。

例如：在一个TCP连接里面，服务器同时收到了A请求和B请求，于是先回应A请求，结果发现处理过程非常耗时，于是就发送A请求已经处理好的部分， 接着回应B请求，完成后，再发送A请求剩下的部分，即双向的、实时的通信。

3.数据流。因为 HTTP/2 的数据包是不按顺序发送的，同一个连接里面连续的数据包，可能属于不同的回应。因此，必须要对数据包做标记，指出它属于哪个回应。

HTTP/2 将每个请求或回应的所有数据包，称为一个数据流（stream）。每个数据流都有一个独一无二的编号。数据包发送的时候，都必须标记数据流ID，用来区分它属于哪个数据流。另外还规定，客户端发出的数据流，ID一律为奇数，服务器发出的，ID为偶数。

数据流发送到一半的时候，客户端和服务器都可以发送信号（RST_STREAM帧），取消这个数据流。1.1版取消数据流的唯一方法，就是关闭TCP连接。这就是说，HTTP/2 可以取消某一次请求，同时保证TCP连接还打开着，可以被其他请求使用。客户端还可以指定数据流的优先级。优先级越高，服务器就会越早回应。

4.头信息压缩。HTTP 协议不带有状态，每次请求都必须附上所有信息。所以，请求的很多字段都是重复的，比如Cookie和User Agent，一模一样的内容，每次请求都必须附带，这会浪费很多带宽，也影响速度。

HTTP/2 对这一点做了优化，引入了头信息压缩机制（header compression）。一方面，头信息使用gzip或compress压缩后再发送；另一方面，客户端和服务器同时维护一张头信息表，所有字段都会存入这个表，生成一个索引号，以后就不发送同样字段了，只发送索引号，这样就提高速度了。

5.服务器推送。HTTP/2 允许服务器未经请求，主动向客户端发送资源，这叫做服务器推送（server push）。

常见场景是客户端请求一个网页，这个网页里面包含很多静态资源。正常情况下，客户端必须收到网页后，解析HTML源码，发现有静态资源，再发出静态资源请求。其实，服务器可以预期到客户端请求网页后，很可能会再请求静态资源，所以就主动把这些静态资源随着网页一起发给客户端了。