HTTP 1.0/1.1/2.0 比较

HTTP 1.0

  • 每次请求都需要与服务器建立一个TCP连接(即3次握手4次挥手),服务器完成请求处理后立即断开TCP连接
  • 发送端队首阻塞

缺点: TCP链接无法复用,造成浪费

HTTP 1.1

  • 支持长连接 Connection:Keep-Alive (HTTP/1.1的默认模式使用带流水线的持久连接),在一个TCP连接上可以传送多个HTTP请求和响应,减少了建立和关闭连接的消耗和延迟。
  • 管道化:基于上面长连接的基础,管道化可以不等第一个请求响应继续发送后面的请求,但响应的顺序还是按照请求的顺序返回
  • 断点续传
  • 身份认证、状态管理和Cache缓存等机制相关的请求头和响应头

管道化

http1.0 中发送http请求,必须等前一个响应收到,才可以发送下一个请求。http1.1允许一次发送多个http请求,也就是说,不必等前一个响应收到,就可以发送下一个请求,但是响应仍是顺序返回

断点传输

在上传/下载资源时,如果资源过大,将其分割为多个部分,分别上传/下载,如果遇到网络故障,可以从已经上传/下载好的地方继续请求,不用从头开始,提高效率

HTTP 2

  • 多路复用
  • 二进制分帧
  • 头部压缩
  • 服务器推送

多路复用

通过单一的 HTTP 连接发起多重的请求-响应消息。基于二进制分帧,在同一域名下所有访问都是从同一个tcp连接中走,http消息被分解为独立的帧,乱序发送,服务端根据标识符和首部将消息重新组装起来。

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二进制分帧

HTTP 1.x 的解析是基于文本,HTTP 2之后将所有传输的信息分割为更小的消息和帧,并对它们采用二进制格式的编码,提高传输效率

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头部压缩

由于 HTTP 是无状态的,每一个请求都需要头部信息标识这次请求相关信息,所以会造成传输很多重复的信息,当请求数量增大的时候,消耗的资源就会慢慢积累上去。所以 HTTP 2 可以维护一个头部信息字典,差量进行更新头信息,减少头部信息传输占用的资源

服务端推送

HTTP/2 新增的另一个强大的新功能是,服务器可以对一个客户端请求发送多个响应。 换句话说,除了对最初请求的响应外,服务器还可以向客户端推送额外资源,而无需客户端明确地请求。

服务器已经知道客户端下一步要请求什么资源,这时候服务器推送即可派上用场。

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HTTPS

HTTP协议传输的数据都是未加密的,也就是明文的,因此使用HTTP协议传输隐私信息非常不安全,为了保证这些隐私数据能加密传输,于是网景公司设计了SSL(Secure Sockets Layer)协议用于对HTTP协议传输的数据进行加密,从而就诞生了HTTPS。

HTTP协议的队首阻塞

1 队首阻塞(Head of line blocking

就是需要排队,队首的事情没有处理完的时候,后面的人都要等着。

2 http1.0的队首阻塞

对于同一个tcp连接,所有的http1.0请求放入队列中,只有前一个请求的响应收到了,然后才能发送下一个请求。

可见,http1.0的队首组塞发生在客户端。

3 http1.1的队首阻塞 (管道化pipelining

对于同一个tcp连接,http1.1允许一次发送多个http请求,也就是说,不必等前一个响应收到,就可以发送下一个请求,这样就解决了http1.0的客户端的队首阻塞。但是,http1.1规定,服务器端的响应的发送要根据请求被接收的顺序排队,也就是说,先接收到的请求的响应也要先发送。这样造成的问题是,如果最先收到的请求的处理时间长的话,响应生成也慢,就会阻塞已经生成了的响应的发送。也会造成队首阻塞。

可见,http1.1的队首阻塞发生在服务器端。

4 http2是怎样解决队首阻塞的

http2 利用多路复用来解决队首阻塞问题, 无论在客户端还是在服务器端都不需要排队,在同一个tcp连接上,有多个stream,由各个stream发送和接收http请求,各个steam相互独立,互不阻塞。

只要tcp没有人在用那么就可以发送已经生成的requst或者reponse的数据,在两端都不用等,从而彻底解决了http协议层面的队首阻塞问题

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面试常问:

1. 网页中的图片资源分放在不同的域名下?

浏览器对并发请求的数目限制是针对域名的,即针对同一域名(包括二级域名)在同一时间支持的并发请求数量的限制。如果请求数目超出限制,则会阻塞。因此,网站中对一些静态资源,使用不同的一级域名,可以提升浏览器并行请求的数目,加速界面资源的获取速度。

2. 浏览器与服务器建立一个TCP连接后,是否会在完成一个http请求后断开?什么条件下会断开

在HTTP/1.0中,一个http请求收到服务器响应后,会断开对应的TCP连接。这样每次请求,都需要重新建立TCP连接,这样一直重复建立和断开的过程,比较耗时。所以为了充分利用TCP连接,可以设置头字段Connection: keep-alive,这样http请求完成后,就不会断开当前的TCP连接,后续的http请求可以使用当前TCP连接进行通信。

默认情况下建立的TCP连接不会断开,只有在请求头中设置Connection:close才会在请求后关闭TCP连接。

3. 一个TCP连接可以同时发送几个HTTP请求?

HTTP/1.1中,单个TCP连接,在同一时间只能处理一个http请求,虽然存在Pipelining技术支持多个请求同时发送,但由于实践中存在很多问题无法解决,所以浏览器默认是关闭,所以可以认为是不支持同时多个请求。

HTTP2提供了多路传输功能,多个http请求,可以同时在同一个TCP连接中进行传输。

4. 浏览器http请求的并发性是如何体现的?并发请求的数量有没有限制?

页面资源请求时,浏览器会同时和服务器建立多个TCP连接,在同一个TCP连接上顺序处理多个HTTP请求。所以浏览器的并发性就体现在可以建立多个TCP连接,来支持多个http同时请求。
Chrome浏览器最多允许对同一个域名Host建立6个TCP连接,不同的浏览器有所区别。

参考: