HTTP2和HTTPS来不来了解一下？

1、前言

只有光头才能变强

HTTP博文回顾：

• PC端：HTTP就是这么简单
• PC端：HTTP面试题都在这里
• 微信公众号端：HTTP就是这么简单
• 微信公众号端：HTTP面试题都在这里

本文力求简单讲清每一个知识点，但愿你们看完能有所收获

2、HTTP协议的此生来世

最近在看博客的时候，发现有的面试题已经考HTTP/2了，因而我就顺着去了解一下。

到如今为止，HTTP协议已经有三个版本了：

• HTTP1.0
• HTTP1.1
• HTTP/2

下面就简单聊聊他们三者的区别，以及整理一些必要的额外知识点。

2.1HTTP版本之间的区别

2.1.1HTTP1.0和HTTP1.1区别

HTTP1.0和HTTP1.1最主要的区别就是：

• HTTP1.1默认是持久化链接！

在HTTP1.0默认是短链接：

简单来讲就是：每次与服务器交互，都须要新开一个链接！

试想一下：请求一张图片，新开一个链接，请求一个CSS文件，新开一个链接，请求一个JS文件，新开一个链接。HTTP协议是基于TCP的，TCP每次都要通过三次握手，四次挥手，慢启动...这都须要去消耗咱们很是多的资源的！

在HTTP1.1中默认就使用持久化链接来解决：创建一次链接，屡次请求均由这个链接完成！(若是阻塞了，仍是会开新的TCP链接的)

相对于持久化链接还有另外比较重要的改动：

• HTTP 1.1增长host字段
• HTTP 1.1中引入了Chunked transfer-coding，范围请求，实现断点续传(实际上就是利用HTTP消息头使用分块传输编码，将实体主体分块传输)

• HTTP 1.1管线化(pipelining)理论，客户端能够同时发出多个HTTP请求，而不用一个个等待响应以后再请求

  • 注意：这个pipelining仅仅是限于理论场景下，大部分桌面浏览器仍然会选择默认关闭HTTP pipelining！
  • 因此如今使用HTTP1.1协议的应用，都是有可能会开多个TCP链接的！

参考资料：

• http://www.javashuo.com/article/p-hdudtelh-hr.html

2.1.2HTTP2基础

在说HTTP2以前，不如先直观比较一下HTTP2和HTTP1.1的区别：

• https://http2.akamai.com/demo

上面也已经说了，HTTP 1.1提出了管线化(pipelining)理论，可是仅仅是限于理论的阶段上，这个功能默认仍是关闭了的。

管线化(pipelining)和非管线化的区别：

HTTP Pipelining实际上是把多个HTTP请求放到一个TCP链接中一一发送，而在发送过程当中不须要等待服务器对前一个请求的响应；只不过， 客户端仍是要按照发送请求的顺序来接收响应！

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就像在超市收银台或者银行柜台排队时同样，你并不知道前面的 顾客是干脆利索的仍是会跟收银员/柜员磨蹭到世界末日（无论怎么说，服务器（即收银员/柜员）是要按照顺序处理请求的，若是 前一个请求很是耗时（顾客磨蹭），那么后续请求都会受到影响。

• 在HTTP1.0中，发送一次请求时，须要等待服务端响应了才能够继续发送请求。
• 在HTTP1.1中，发送一次请求时，不须要等待服务端响应了就能够发送请求了，可是回送数据给客户端的时候，客户端仍是须要按照响应的顺序来一一接收
• 因此说，不管是HTTP1.0仍是HTTP1.1提出了Pipelining理论，仍是会出现阻塞的状况。从专业的名词上说这种状况，叫作线头阻塞（Head of line blocking）简称：HOLB

2.1.3HTTP1.1和HTTP2区别

HTTP2与HTTP1.1最重要的区别就是解决了线头阻塞的问题！其中最重要的改动是：多路复用 (Multiplexing)

• 多路复用意味着线头阻塞将不在是一个问题，容许同时经过单一的 HTTP/2 链接发起多重的请求-响应消息，合并多个请求为一个的优化将再也不适用。

  • (咱们知道：HTTP1.1中的Pipelining是没有付诸于实际的)，以前为了减小HTTP请求，有不少操做将多个请求合并，好比：Spriting(多个图片合成一个图片)，内联Inlining(将图片的原始数据嵌入在CSS文件里面的URL里），拼接Concatenation(一个请求就将其下载完多个JS文件)，分片Sharding(将请求分配到各个主机上)......

使用了HTTP2多是这样子的：

HTTP2全部性能加强的核心在于新的二进制分帧层(再也不以文本格式来传输了)，它定义了如何封装http消息并在客户端与服务器之间传输。

看上去协议的格式和HTTP1.x彻底不一样了，实际上HTTP2并无改变HTTP1.x的语义，只是把原来HTTP1.x的header和body部分用frame从新封装了一层而已

HTTP2链接上传输的每一个帧都关联到一个“流”。流是一个独立的，双向的帧序列能够经过一个HTTP2的链接在服务端与客户端之间不断的交换数据。

实际上运输时：

HTTP2还有一些比较重要的改动：

• 使用HPACK对HTTP/2头部压缩

• 服务器推送

  • HTTP2推送资料：http://www.javashuo.com/article/p-krvnzeap-gh.html

• 流量控制

  • 针对传输中的流进行控制(TCP默认的粒度是针对链接)
• 流优先级（Stream Priority）它被用来告诉对端哪一个流更重要。

2.2HTTP2总结

HTTP1.1新改动：

• 持久链接
• 请求管道化
• 增长缓存处理（新的字段如cache-control）
• 增长Host字段、支持断点传输等

HTTP2新改动：

• 二进制分帧
• 多路复用
• 头部压缩
• 服务器推送

参考资料：

• HTTP2 GitBook电子书(中文版)：https://legacy.gitbook.com/book/ye11ow/http2-explained/details
• HTTP/2.0 相比1.0有哪些重大改进？https://www.zhihu.com/question/34074946
• HTTP/2 新特性浅析：http://www.javashuo.com/article/p-ydnlfgiq-hn.html
• HTTP2学习资料：https://imququ.com/post/http2-resource.html
• HTTP2简介和基于HTTP2的Web优化：http://caibaojian.com/toutiao/6641
• http2原理入门：https://blog.qingf.me/?p=600
• HTTP/2 对如今的网页访问，有什么大的优化呢？体如今什么地方？https://www.zhihu.com/question/24774343/answer/96586977
• HTTP/2笔记之流和多路复用：http://www.blogjava.net/yongboy/archive/2015/03/19/423611.aspx

2.3HTTPS再次回顾

以前在面试的时候被问到了HTTPS，SSL这样的知识点，也没答上来，这里也简单整理一下。

首先仍是来解释一下基础的东东：

• 对称加密：

  • 加密和解密都是用同一个密钥

• 非对称加密：

  • 加密用公开的密钥，解密用私钥
  • (私钥只有本身知道，公开的密钥你们都知道)

• 数字签名：

  • 验证传输的内容是对方发送的数据
  • 发送的数据没有被篡改过

• 数字证书 (Certificate)

  • 认证机构证实是真实的服务器发送的数据。

3y的通信之路：

• 远古时代：3y和女友聊天传输数据之间没有任何的加密，直接传输

  • 内容被看得一清二楚，毫无隐私可言

• 上古时期：使用对称加密的方式来保证传输的数据只有两我的知道

  • 此时有个问题：密钥不能经过网络传输(由于没有加密以前，都是不安全的)，因此3y和女友先约见面一次，告诉对方密码是多少，再对话聊天。

• 中古时期：3y不仅仅要跟女友聊天，还要跟爸妈聊天的哇(一样不想泄漏了本身的通信信息)。那有那么多人，难道每一次都要约来见面一次吗？(说明维护多个对称密钥是麻烦的！)--->因此用到了非对称加密

  • 3y本身保留一份密码，独一无二的(私钥)。告诉3y女友，爸妈一份密码(这份密码是公开的，谁均可以拿--->公钥)。让他们给我发消息以前，先用那份我告诉他们的密码加密一下，再发送给我。我收到信息以后，用本身独一无二的私钥解密就能够了！

• 近代：此时又出现一个问题：虽然别人不知道私钥是什么，拿不到你原始传输的数据，可是能够拿到加密后的数据，他们能够改掉某部分的数据再发送给服务器，这样服务器拿到的数据就不是完整的了。

  • 3y女友给3y发了一条信息”3y我喜欢你“，而后用3y给的公钥加密，发给3y了。此时不怀好意的人截取到这条加密的信息，他破解不了原信息。可是他能够修改加密后的数据再传给3y。可能3y拿到收到的数据就是”3y你今晚跪键盘吧“
• 现代：拿到的数据可能被篡改了，咱们可使用数字签名来解决被篡改的问题。数字签名其实也能够看作是非对称加密的手段一种，具体是这样的：获得原信息hash值，用私钥对hash值加密，另外一端用公钥解密，最后比对hash值是否变了。若是变了就说明被篡改了。(一端用私钥加密，另外一端用公钥解密，也确保了来源)
• 目前如今：好像使用了数字签名就万无一失了，其实还有问题。咱们使用非对称加密的时候，是使用公钥进行加密的。若是公钥被伪造了，后面的数字签名其实就毫无心义了。讲到底：仍是可能会被中间人攻击~此时咱们就有了CA认证机构来确认公钥的真实性！

对于数字签名和CA认证仍是不太了解参考一下

• 阮一峰：http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/08/what_is_a_digital_signature.html
• 什么是数字签名和证书？https://www.jianshu.com/p/9db57e761255

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回到咱们的HTTPS，HTTPS其实就是在HTTP协议下多加了一层SSL协议(ps:如今都用TLS协议了)

HTTPS采用的是混合方式加密：

过程是这样子的：

• 用户向web服务器发起一个安全链接的请求
• 服务器返回通过CA认证的数字证书，证书里面包含了服务器的public key(公钥)
• 用户拿到数字证书，用本身浏览器内置的CA证书解密获得服务器的public key

• 用户用服务器的public key加密一个用于接下来的对称加密算法的密钥，传给web服务器

  • 由于只有服务器有private key能够解密，因此不用担忧中间人拦截这个加密的密钥
• 服务器拿到这个加密的密钥，解密获取密钥，再使用对称加密算法，和用户完成接下来的网络通讯

因此相比HTTP，HTTPS 传输更加安全

• （1） 全部信息都是加密传播，黑客没法窃听。
• （2） 具备校验机制，一旦被篡改，通讯双方会马上发现。
• （3） 配备身份证书，防止身份被冒充。

参考资料：

• 数字签名、数字证书、SSL、https是什么关系？https://www.zhihu.com/question/52493697/answer/131015846
• 浅谈SSL/TLS工做原理：https://zhuanlan.zhihu.com/p/36981565
• HTTPS:https://tech.upyun.com/article/192/HTTPS%E7%B3%BB%E5%88%97%E5%B9%B2%E8%B4%A7%EF%BC%88%E4%B8%80%EF%BC%89%EF%BC%9AHTTPS%20%E5%8E%9F%E7%90%86%E8%AF%A6%E8%A7%A3.html
• 网站HTTP升级HTTPS彻底配置手册：https://www.cnblogs.com/powertoolsteam/p/http2https.html

3、总结

我只是在学习的过程当中，把本身遇到的问题写出来，整理出来，但愿能够对你们有帮助。若是文章有错的地方，但愿你们能够在评论区指正，一块儿学习交流~

参考资料：

• 《图解HTTP》

若是文章有错的地方欢迎指正，你们互相交流。习惯在微信看技术文章，想要获取更多的Java资源的同窗，能够 关注微信公众号:Java3y。为了你们方便，刚新建了一下 qq群：742919422，你们也能够去交流交流。谢谢支持了！但愿能多介绍给其余有须要的朋友

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