详解！HTTP1.0/1.1/2.0/3.0的区别

2024-09-16 23:54 由 loopyhz 发表于 #其他

详解 HTTP 1.0 / 1.1 / 2.0 / 3.0的区别

1.0和1.1有什么区别？

响应状态码的区别
HTTP/1.0 仅定义了 16 种状态码。HTTP/1.1 中新加入了大量的状态码，光是错误响应状态码就新增了 24 种。比如说，100 (Continue)——在请求大资源前的预热请求，206 (Partial Content)——范围请求的标识码，409 (Conflict)——请求与当前资源的规定冲突，410 (Gone)——资源已被永久转移，而且没有任何已知的转发地址。

连接方式的区别
HTTP/1.0 默认使用短连接 ，也就是说，客户端和服务器每进行一次 HTTP 操作，就建立一次连接，任务结束就中断连接。当客户端浏览器访问的某个 HTML 或其他类型的 Web 页中包含有其他的 Web 资源（如 JavaScript 文件、图像文件、CSS 文件等），每遇到这样一个 Web 资源，浏览器就会重新建立一个 TCP 连接，这样就会导致有大量的“握手报文”和“挥手报文”占用了带宽。

HTTP/1.1 优化为默认长连接模式。 采用长连接模式的请求报文会通知服务端：“我向你请求连接，并且连接成功建立后，请不要关闭”。因此，该 TCP 连接将持续打开，为后续的客户端-服务端的数据交互服务。也就是说在使用长连接的情况下，当一个网页打开完成后，客户端和服务器之间用于传输 HTTP 数据的 TCP 连接不会关闭，客户端再次访问这个服务器时，会继续使用这一条已经建立的连接。
如果 TCP 连接一直保持的话也是对资源的浪费，因此，一些服务器软件（如 Apache）还会支持超时时间的时间。在超时时间之内没有新的请求达到，TCP 连接才会被关闭。
另外，HTTP/1.0 仍提供了长连接选项，即在请求头中加入Connection: Keep-alive。同样的，在 HTTP/1.1 中，如果不希望使用长连接选项，也可以在请求头中加入Connection: close，这样会通知服务器端：“我不需要长连接，连接成功后即可关闭”。

还有两点需要注意：
① 因为HTTP 1.0/1.1都是基于TCP的，所以HTTP 协议的长连接和短连接，实质上是 TCP 协议的长连接和短连接。
②还有就是，实现长连接需要客户端和服务端都支持长连接。

解决多个主机/网站共享一个资源时无法区分的问题
要访问的一个资源的URL是 http://xiaozhang.com/homepage.html
假设现在xiaozhang.com 和 xiaoli.com 两个网站对应的服务器都有 homepage.html这个资源
如果是HTTP1.0的请求，将会是 GET/homepage.html HTTP/1.0 这样的话没有办法区分究竟是访问哪个网站的这个资源
如果是HTTP1.1的请求将会额外添加一个Host:xiaozhang.com字段这样就能正确区分了

带宽优化及网络连接的使用
HTTP1.0 中，存在一些浪费带宽的现象，例如客户端只是需要某个对象的一部分，而服务器却将整个对象送过来了，并且不支持断点续传功能，HTTP1.1 则在请求头引入了 range 头域，它允许只请求资源的某个部分，即返回码是 206（Partial Content），这样就方便了开发者自由的选择以便于充分利用带宽和连接。

1.1 和 2.0 有什么区别？

多路复用
2.0在同一连接上可以同时传输多个请求和响应，互不干扰。1.1则采用串行的方式，每个请求和响应都要独立连接。这使得2.0在处理多个请求的时更加高效，减少了网络延迟并提高了性能

数据传输方式
1.1采用文本格式的报文。 2.0则采用二进制帧进行数据传输。显然，二进制帧更加紧凑和高效，减少了传输的数据量和带宽的消耗

头部压缩
1.1只支持body压缩，2.0新增了支持对Header进行压缩。减少了网络开销

服务器推送
2.0支持服务器推送，可以在客户端请求一个资源的时候，将其它相关的资源一并推送给客户端，从而减少了客户端的请求次数。

2.0和3.0有什么区别？

传输协议
HTTP/2.0 是基于 TCP 协议实现的，HTTP/3.0 新增了 QUIC（Quick UDP Internet Connections）协议来实现可靠的传输，提供与 TLS/SSL 相当的安全性，具有较低的连接和传输延迟。你可以将 QUIC 看作是 UDP 的升级版本，在其基础上新增了很多功能比如加密、重传等等。HTTP/3.0 之前名为 HTTP-over-QUIC，从这个名字中我们也可以发现，HTTP/3 最大的改造就是使用了 QUIC。

连接建立
HTTP/2.0 需要经过经典的 TCP 三次握手过程（由于安全的 HTTPS 连接建立还需要 TLS 握手，共需要大约 3 个 RTT）。由于 QUIC 协议的特性（TLS 1.3，TLS 1.3 除了支持 1 个 RTT 的握手，还支持 0 个 RTT 的握手）连接建立仅需 0-RTT 或者 1-RTT。这意味着 QUIC 在最佳情况下不需要任何的额外往返时间就可以建立新连接。

头部压缩
HTTP/2.0 使用 HPACK 算法进行头部压缩，而 HTTP/3.0 使用更高效的 QPACK 头压缩算法。
队头阻塞：HTTP/2.0 多请求复用一个 TCP 连接，一旦发生丢包，就会阻塞住所有的 HTTP 请求。由于 QUIC 协议的特性，HTTP/3.0 在一定程度上解决了队头阻塞（Head-of-Line blocking, 简写：HOL blocking）问题，一个连接建立多个不同的数据流，这些数据流之间独立互不影响，某个数据流发生丢包了，其数据流不受影响（本质上是多路复用+轮询）。

连接迁移
HTTP/3.0 支持连接迁移，因为 QUIC 使用 64 位 ID 标识连接，只要 ID 不变就不会中断，网络环境改变时（如从 Wi-Fi 切换到移动数据）也能保持连接。而 TCP 连接是由（源 IP，源端口，目的 IP，目的端口）组成，这个四元组中一旦有一项值发生改变，这个连接也就不能用了。
错误恢复：HTTP/3.0 具有更好的错误恢复机制，当出现丢包、延迟等网络问题时，可以更快地进行恢复和重传。而 HTTP/2.0 则需要依赖于 TCP 的错误恢复机制。

安全性
在 HTTP/2.0 中，TLS 用于加密和认证整个 HTTP 会话，包括所有的 HTTP 头部和数据负载。TLS的工作是在 TCP 层之上，它加密的是在 TCP 连接中传输的应用层的数据，并不会对 TCP 头部以及 TLS 记录层头部进行加密，所以在传输的过程中 TCP 头部可能会被攻击者篡改来干扰通信。而 HTTP/3.0 的 QUIC 对整个数据包（包括报文头和报文体）进行了加密与认证处理，保障安全性。