HTTP 是什么

简介

HTTP 是超文本传输协议。它是协议、也是传输、又是超文本。但它不是互联网、不是编程语言、不是 HTML、不是一个孤立的协议

它由蒂姆·伯纳斯-李发明，同时，他也是 WWW 的发明人，最初主要用于传递 HTML 封装过的数据

超文本传输协议，拆分出来就是，”超文本“、”传输“、”协议“

超文本：比文本更大，它不仅包括文本，还包括图片、音视频等

传输：它专门用来在两点间传输数据，不能用于广播、寻址或路由

协议：是计算机世界里的协议，它确立了一种计算机之间交流通信的规范，以及相关的各种控制和错误处理方式

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HTTP CAT 喵星人给你解释状态码 https://http.cat

特点

• HTTP 是灵活可扩展的，可以任意添加头字段实现任意功能；
• HTTP 是可靠传输协议，基于 TCP/IP 协议“尽量”保证数据的送达；
• HTTP 是应用层协议，比 FTP、SSH 等更通用功能更多，能够传输任意数据；
• HTTP 使用了请求 - 应答模式，客户端主动发起请求，服务器被动回复请求；
• HTTP 本质上是无状态的，每个请求都是互相独立、毫无关联的，协议不要求客户端或服务器记录请求相关的信息。

优缺点（ HTTP/1.1）

• HTTP 最大的优点是简单、灵活和易于扩展；

• HTTP 拥有成熟的软硬件环境，应用的非常广泛，是互联网的基础设施；

• HTTP 是无状态的，可以轻松实现集群化，扩展性能，但有时也需要用 Cookie 技术来实现“有状态”；

  • 因为 Cookie，又有了 XSS、CSRF 等 web 安全问题

• HTTP 是明文传输，数据完全肉眼可见，能够方便地研究分析，但也容易被窃听；

• HTTP 是不安全的，无法验证通信双方的身份，也不能判断报文是否被窜改；

  • 所以有了 HTTPS
  • HTTPS 相对 HTTP 有了安全性、机密性、完整性、身份认知、不可否认等特点
    • 安全性：由 TLS 协议保证
    • 机密性：对称加密与非对称加密
    • 完整性：...

• HTTP 的性能不算差，但不完全适应现在的互联网，还有很大的提升空间

  • 性能一般，所以有各种优化手段，HTTP1.1 的优化手段就有并发连接、域名分片
  • 所以才有了 HTTP2，从协议层解决队头阻塞问题
  • 后来又有了 HTTP3，将 TCP 协议换成 UDP，解决 TCP 的队头阻塞

历史时段

• 1991 年发布 HTTP 0.9
  • 只支持纯文本格式
  • 只支持 GET 请求
• 1996 年发布 1.0 版
  • 增加了 HEAD、POST 等新方法
  • 没有长连接，每次发送请求，都要链接一个 TCP
• 1997 年发布 1.1 版
  • 至今传输最广泛的版本
  • 加上 connection： keep-alive （长连接），复用一个 TCP 连接
  • 优点（特点）
    • 长连接（持久连接）：响应头中设置 keep-alive，可以在一个 TCP 连接上发送多个 HTTP 请求
  • 存在的问题
    • 对带宽的利用率并不理想（三个主要原因）
      • TCP 的慢启动
      • 多条 TCP 连接竞争带宽
      • 队头阻塞（主因）
        • 工作流程是请求-响应，请求发出去等待响应，然后在发送下一次请求。队头请求处理太慢，就会阻塞后面的请求处理
        • 发起了请求，但是响应还没回应，引起了“塞车”
    • （队头阻塞）解决方法：
      • 并发连接（多建立几个 TCP 连接）
        • 同一个服务器，最多建立 6 个连接
      • 域名分片
        • 多几个域名
        • 例如：把图片资源、js、css 分别部署在 10 个服务器，可以同时下载 60 个文件
      • 多路复用
        • HTTP2 解决方案
    • 此时的前端优化方案（网络层面）
      • 减少请求数量（例如雪碧图）、内敛一些资源：css、base64 图片、合并小文件等
• 2015 年发布 2.0 版
  • 基于 SPDY 协议
  • 解决 HTTP1.1 的队头阻塞问题，让同一个 TCP 连接上发送所有 HTTP 请求
  • 优点：
    • 多路复用：相同域名多个请求，共享同一个 TCP 连接
    • 二进制传输：之前是纯文本传输
    • 请求优先级：给每个 request 设置优先级
    • 数据流：每个请求和影响都当作一个流，
    • 服务器推送：可以主动向客户端发送消息
    • 头部压缩：减少包的大小和数量
  • 缺点：
    • TCP 以及 TCP+ TLS 建立连接的延时
    • 还是会存在队头阻塞，不过是 TCP 的队头阻塞
    • 多路复用导致服务器压力上升
    • 多路复用容易 Timeout
• 2018 年发布 3.0 版
  • Google 发明了一个新的协议，叫做 QUIC，它基于 UDP 协议，取代 TCP 协议
  • 因为 TCP 会丢包，所以改用另外一个协议
  • 一旦 TCP 层出现丢包，依然会出现队头阻塞问题（Stream 丢失），使用 UDP 协议能从根本上解决了队头阻塞的问题
  • 特点：
    • 改进的拥塞控制、可靠传输
    • 快速握手
    • 继承了 TLS 1.3 加密
    • 多路复用
    • 连接迁移

参考资料

• 透视 HTTP 协议
• HTTP 的前世今生