HTTP/2.0的前世此生

时间 2019-11-22

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前记

http协议是前端常常打交道的协议之一，发展至今已经到了2.0版本，这两天我刷完了《图解HTTP》，让我对与HTTP协议的发展史有了更深层的了解html

万维网的出现和HTTP的诞生

时间要回到1989年的圣诞节，那一天李爵士发明了世界上第一个网页浏览器WorldWideWeb（同时也是网页编辑器）和第一个网页服务器。为了在网页浏览器和网页服务器中传输文本信息，李爵士将超文本嫁接到因特网上（超文本的概念并非李爵士提出来的），由此诞生了超文本标记语言（HTML）前端

为了在万维网中发布和接收HTML，李爵士发明了超文本传输协议协议，也就是HTTP的诞生web

最初的HTTP/0.9

1991年，李爵士发布文章标志着万维网公共项目的开始。在创建HTTP标准规范时，制定者主要想把HTTP看成传输HTML文档的协议，因此起初的协议很是简单。浏览器

请求由单行指令构成，以惟一可用方法GET开头，其后跟目标资源的路径（一旦链接到服务器，协议、服务器、端口号这些都不是必须的）。缓存

GET /mypage.html安全

响应也极其简单的：只包含响应文档自己。bash

<HTML>这是一个很是简单的HTML页面</HTML>服务器

跟后来的版本不一样，HTTP/0.9的响应内容并不包含HTTP头，这意味着只有HTML文件能够传送，没法传输其余类型的文件；也没有状态码或错误代码：一旦出现问题，一个特殊的包含问题描述信息的HTML文件将被发回，供人们查看。网络

这时的HTTP协议，服务器发送完毕后就会关闭TCP链接编辑器

升级以后的HTTP/1.0

因为 HTTP/0.9 协议的应用十分有限，浏览器和服务器的迅速发展和扩展，使其已经不可以知足须要，因此，1996年5月，HTTP协议的1.0版本发布，此次发布的内容并无被归入标准，而是为1.1版本的构建可扩展性的尝试，更新的内容也很是多，主要有

协议版本信息如今会随着每一个请求发送（HTTP/1.0被追加到了GET行）
状态码会在响应开始时发送，使浏览器能了解请求执行成功或失败，并相应调整行为（如更新或使用本地缓存）
引入了HTTP头的概念，不管是对于请求仍是响应，容许传输元数据，使协议变得很是灵活，更具扩展性
在新HTTP头的帮助下，具有了传输除纯文本HTML文件之外其余类型文档的能力（感谢Content-Type头）

此时，HTTP的请求已经变成这样了

GET / HTTP/1.0
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_10_5)
Accept: */*
复制代码

响应变成了这样

HTTP/1.0 200 OK 
Content-Type: text/plain
Content-Length: 137582
Expires: Thu, 05 Dec 1997 16:00:00 GMT
Last-Modified: Wed, 5 August 1996 15:55:28 GMT
Server: Apache 0.84

<html>
  <body>Hello World</body>
</html>
复制代码

此时的HTTP协议已经初具雏形，和咱们如今看到的很是像，这是第一个在通信中指定版本号的HTTP协议版本，至今仍被普遍采用，可是它并非没有问题的，它仍然存在着0.9版本的问题，就是TCP链接不能够复用，每次发送请求都须要创建TCP链接，新建成本高，还须要发送前的预热。因此HTTP/1.0性能较差，为了解决这个问题，有些浏览器在发送请求时，使用了一个非标准的Connection字段。

Connection: keep-alive
复制代码

服务器不关闭TCP链接，以便其余请求复用，一样回复

Connection: keep-alive
复制代码

一个能够复用的TCP链接就创建了，直到客户端或服务器主动关闭链接。可是，这不是标准字段，不一样实现的行为可能不一致，所以不是根本的解决办法。

标准的诞生HTTP/1.1

就在HTTP/1.0发布的几个月后，HTTP/1.1就诞生了，此次版本它进一步完善了HTTP协议，哪怕到今天都是最流行的协议之一

HTTP/1.1 消除了大量歧义内容并引入了多项改进：

链接能够复用，节省了屡次打开TCP链接加载网页文档资源的时间。
增长流水线操做，容许在第一个应答被彻底发送以前就发送第二个请求，以下降通讯延迟。
支持响应分块。
引入额外的缓存控制机制。
引入内容协商机制，包括语言，编码，类型等，并容许客户端和服务器之间约定以最合适的内容进行交换。
感谢Host头，可以使不一样域名配置在同一个IP地址的服务器上。

已经发展到这个时候，那么协议完美了吗

事实上并无，虽然能够复用TCP链接，而且能够在一个链接中同时发送多个HTTP请求，可是服务端的处理是按顺序的，这就形成一个请求阻塞了，那么后面的全部请求的响应都会阻塞，这称为"队头堵塞"（Head-of-line blocking）

解决方法一是减小请求数，二是同时多开持久链接。但通常浏览器最多同时创建六个TCP链接

消除HTTP瓶颈的SPDY

随着时代的发展，web的用途开始变得多种多样，好比在线购物网站、社交网络服务、企业或组织内部的各类管理工具，等等

虽然这些功能已经经过web应用和脚本程序实现，但在性能上未必最优，这是由于HTTP协议上的限制以及自身性能有限。

如下这些HTTP标准就会成为瓶颈

一条链接上服务端只能够返回一个请求
请求只能从客户端开始，客户端不能够接收除响应之外的指令
请求/响应首部未经压缩就发送。首部信息越多延迟越大
发送冗长的首部。每次互相发送相同的首部形成的浪费较多
可任意选择数据压缩格式。非强制压缩发送

HTTP的功能不足能够经过建立一套全新的协议来弥补，但是目前基于HTTP协议的web浏览器已经遍及全球，所以没法彻底抛弃HTTP，有一些新协议的规则是基于HTTP的，并在此基础上添加了新的功能

Google在2010年发布了SPDY，其开发目标旨在解决HTTP的性能瓶颈，缩短Web页面的加载时间（50%）

SPDY没有彻底改写HTTP协议，而是在应用层和传输层之间经过新加会话层的形式运做。同时，考虑到安全性问题，SPDY规定通讯中使用SSL。

SPDY仍是采用HTTP创建通讯链接。所以仍是可使用HTTP的GET或POST等方法、Cookie以及HTTP报文等。

HTTP得到了如下额外的功能

多路复用流
赋予请求优先级
压缩HTTP首部
推送功能
服务器提示功能

SPDY解决了部分问题，可是并无从根本解决问题。

但这个协议在Chrome浏览器上证实可行之后，就被看成 HTTP/2 的基础，主要特性都在 HTTP/2 之中获得继承。

期盼的HTTP/2.0的诞生

HTTP/2.0的目标是改善用户在使用Web时的速度体验

对比HTTP/1.1，改善有以下几点

HTTP/2是二进制协议而不是文本协议。它不能再手动读取和建立，改善的优化技术如今可被实施。
这是一个复用协议。并行的请求能在同一个连接中处理，移除了HTTP/1.x中顺序和阻塞的约束。
头部压缩，由于headers在一系列请求中经常是类似的，其移除了重复和传输重复数据的成本。
其容许服务器在客户端缓存中填充数据，经过一个叫服务器推送的机制来提早请求。

参考资料

阮一峰博客 MDN 《图解HTTP》