一.HTTP是什么?

  http是一个简单的请求-响应协议,它通常运行在TCP之上。它指定了客户端可能发送给服务器什么样的消息以及得到什么样的响应。请求和响应消息的头以ASCII码形式给出;而消息内容则具有一个类似MIME的格式。这个简单模型是早期Web成功的有功之臣,因为它使得开发和部署是那么的直截了当。

                                                                             

二.HTTP协议版本更替

  1.HTTP/0.9版本(1991年发布)

    HTTP 是基于 TCP/IP 协议的应用层协议。它不涉及数据包(packet)传输,主要规定了客户端和服务器之间的通信格式,默认使用80端口。仅支持请求方式GET,并且仅能请求访问HTML格式的资源

1 GET /index.html

 

  2.HTTP/1.0版本(1996发布)

    首先,任何格式的内容都可以发送。这使得互联网不仅可以传输文字,还能传输图像、视频、二进制文件。这为互联网的大发展奠定了基础。

    其次,增加了请求方式POST和HEAD,不再局限于0.9版本的HTML格式,根据Content-Type可以支持多种数据格式,即MIME多用途互联网邮件扩展,同时也开始支持cache,就是当客户端在规定时间内访问统一网站,直接访问cache即可。确实丰富了浏览器与服务器的互动手段。

    再次,HTTP请求和回应的格式也变了。除了数据部分,每次通信都必须包括头信息(HTTP header),用来描述一些元数据。所以1.0版本的工作方式是每次TCP连接只能发送一个请求,当服务器响应后就会关闭这次连接,下一个请求需要再次建立TCP连接,就是不支持keepalive。

 1 HTTP请求
 2 
 3 GET / HTTP/1.0    //请求命令
 4 User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_10_5)
 5 Accept: */*
 6 
 7 
 8 服务器回应
 9 
10 HTTP/1.0 200 OK   //协议版本 + 状态码+ 状态描述
11 Content-Type: text/plain
12 Content-Length: 137582
13 Expires: Thu, 05 Dec 1997 16:00:00 GMT
14 Last-Modified: Wed, 5 August 1996 15:55:28 GMT
15 Server: Apache 0.84
16  
17 <html>
18   <body>Hello World</body>
19 </html>

 

   虽然有进步但是说一下1.0版本的缺点:

   ①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。

   ②TCP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。

   为了解决这个问题,有些浏览器在请求时,用了一个非标准的Connection字段。

   Connection: keep-alive

   这个字段要求服务器不要关闭TCP连接,以便其他请求复用。服务器同样回应这个字段。

   Connection: keep-alive

   一个可以复用的TCP连接就建立了,直到客户端或服务器主动关闭连接。但是,这不是标准字段,不同实现的行为可能不一致,因此不是根本的解决办法。

 

  3.HTTP1.1版本(比1.0版本晚半年1997年1月发布)

    1997年1月,HTTP/1.1 版本发布,只比 1.0 版本晚了半年。它进一步完善了 HTTP 协议,一直用到了20年后的今天,直到现在还是最流行的版本。  

    HTTP1.1版的最大变化:

    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。

    ③Content-Length字段: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。在1.0版中,Content-Length字段不是必需的,因为浏览器发现服务器关闭了TCP连接,就表明收到的数据包已经全了。

    ④分块传输编码: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。这对弈那些特别耗时的操作来说很不友好,如果说产生一块数据就发送一块数据,采用“流模式”代替“缓冲模式”是不错的处理方式。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。

     ⑤新增host字段:用来指定服务器的域名。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。有了Host字段,就可以将请求发往同一台服务器上的不同网站,为虚拟主机的兴起打下了基础。

 

    目前,对于同一个域名,大多数浏览器允许同时建立6个持久连接。主流用的HTTP版本仍旧是1.1版本。

  4.HTTP/2(2015年发布)

    注意不是HTTP2.0版本就是HTTP/2版本,是因为标准委员会不再发布子版本,下一个版本直接就是HTTP/3版本了。

    ①二进制协议: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。二进制协议的一个好处是,可以定义额外的帧。HTTP/2 定义了近十种帧,为将来的高级应用打好了基础。如果使用文本实现这种功能,解析数据将会变得非常麻烦,二进制解析则方便得多。

    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"。

    举例来说,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。这样双向的、实时的通信,就叫做多工(Multiplexing)。

    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CookieUser 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gzipcompress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 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CookieUser 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gzipcompress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。

    以下的图片来自csdn

posted on 2020-05-12 14:47  前端幼儿园_影啊翔  阅读(326)  评论(0编辑  收藏  举报