HTTP 協議的前世此生

HTTP 協議全稱是超文本傳輸協議（Hypertext Transfer Protocol），這裏面須要理解三個地方：超文本、傳輸、協議，下面就從 HTTP 協議的歷史講起。

20 世紀 60 年代，美國國防部高等研究計劃署（ARPA）創建了 ARPA 網，它有四個分佈在世界各地的節點，被認爲是互聯網的始祖。

到了 70 年代，基於對 ARPA 網絡的實踐和思考，研究人員發明出了著名的 TCP/IP 協議，並在 80 年代中期進入了 UNIX 內核，使更多計算機接入了互聯網。

HTTP 誕生

這位大師叫蒂姆·伯納斯·李（Tim Berners-Lee），是萬維網的創始人，簡單點說，是當代互聯網的創始人。

在 1989 年，他發表了一篇論文，提出了在互聯網上構建超連接文檔系統的構想，在這篇論文裏他確立了三項關鍵技術：

• URI：統一資源標識符，做爲互聯網上資源的惟一標識
• HTML：超文本標記語言，描述超文本文檔
• HTTP：超文本傳輸協議，用來傳輸超文本

這三項技術直接奠基了咱們當今 Web 世界的技術，蒂姆把它稱爲萬維網（World Wide Web）。

因此，1989 年，HTTP 誕生了。

HTTP/0.9

在 20 世紀 90 年代初，互聯網世界仍是一片荒漠，計算機處理能力低下，存儲容量小，網速很慢。網絡上的絕大多數資源都是純文本資源，因此 HTTP 協議也是純文本格式的。

爲了便於服務器和客戶端處理，蒂姆最初設想的系統裏的文檔都是隻讀的，因此只容許用戶經過 GET 請求從服務器上獲取 HTML 文檔，而且在響應以後當即關閉鏈接，功能很是有限。

這一版 HTTP 協議雖然很簡單，可是做爲一個原型，充分驗證了 Web 服務的可行性。

HTTP/1.0

1993 年，美國國家超級計算應用中心（NCSA）開發出了 Mosaic，是第一個能夠圖文混排的瀏覽器，隨後又在 1995 年開發出了服務器軟件 Apache，簡化了 HTTP 服務的搭建工做。

同一時期，在 1992 年發明了 JPEG 圖像格式，1995 年發明了 MP3 音樂格式。

這些新技術的出現，促使 HTTP 協議開始添加各類特性，從用戶需求的角度促進了 HTTP 協議的發展。

在已有實踐的基礎上，通過一系列的草案，HTTP/1.0 在 1996 年正式發佈。主要增長了如下幾部份內容：

• 增長了 HEAD/POST 等新方法
• 增長了響應狀態碼
• 增長了版本號
• 增長了 Header 頭部的概念
• 增長了 Content-Type，傳輸數據再也不僅限於文本

可是 HTTP/1.0 並非一個標準，只是記錄已有實踐和模式的一份參考文檔，不具備實際的約束力，至關於一個備忘錄。

HTTP/1.1

1999 年，HTTP/1.1 發佈了 RFC 文檔，編號爲 2616，從版本號咱們就能夠看到，HTTP/1.1 是對 HTTP/1.0 的小幅度修正。可是一個重要區別是，它是一個正式的標準，而不是一份參考文檔。可是 HTTP/1.1 說是小幅度修正也不太確切，這裏面主要變動點有：

• 增長了 PUT/DELETE/OPITIONS 等新方法
• 增長了緩存控制和管理 Cache Control
• 明確了鏈接管理，容許持久鏈接 Keepalive
• 容許響應數據分塊，利於傳輸大文件（Chunked）
• 強制要求 Host 頭

咱們當今世界的全部知名網站，都是在這個時間點左右創立的，能夠說有了 HTTP/1.1，纔開創了 Web 1.0、Web 2.0 時代。

不過，因爲 HTTP/1.1 太過龐大和複雜，所以在 2014 年又進行了一次修訂，拆分爲六份較小的文檔，7230 /7231/7232/7233/7234/7235

這六份文檔增長了兩個大的需求：

• 加大了 HTTP 的安全性，好比使用 TLS 協議
• 讓 HTTP 能夠支持更多的應用，目前已經支持四種網絡協議：
  • 傳統的短鏈接
  • 可重用 TCP 的長鏈接模型
  • 服務端 PUSH 模型
  • WebSocket 模型

HTTP/2

HTTP/1.1 存在兩個問題：

1. 鏈接慢，請求是串行的，須要保證順序，例如一個網頁中可能會有多個資源
2. 性能差，HTTP/1.1 是以文本的方式，藉助 CPU 的 zip 壓縮方式減小網絡帶寬，可是耗費了 前端和後端的 CPU

2010 年，Google 推出了新的 SPDY 協議，並應用於自家的服務器，HTTP/2 就是以 SPDY 爲基礎的，它的特色主要是：

• 使用二進制傳輸，再也不是純文本
• 能夠在一個 TCP 鏈接中併發多個 HTTP 請求，移除了 HTTP/1.1 中的串行請求
• 使用 HPACK 算法來壓縮頭部
• 容許服務器主動向客戶端推送數據
• 加強了安全性，基於 TLS 協議

HTTP/3

HTTP/2 的主要問題有隊頭阻塞問題，也就是說，若干個 HTTP 請求在複用一個 TCP 的鏈接，那麼一旦發生丟包，形成的問題就是全部的請求都必須等待這個丟了的包重傳回來，哪怕這個包不是我這個 HTTP 請求的。

基於此，Google 發明了 QUIC（Quick UDP Internet Connections）協議，它是基於 UDP 的。所以，它就解決了如下幾個問題：

• UDP 是無序的，所以不存在隊頭阻塞問題
• QUIC 有一套本身的丟包重傳和擁塞控制的協議
• HTTPS 握手一般須要六次網絡交互，QUIC 直接將 TLS 和 TCP 合併成了三次握手

因此，QUIC 是一個在 UDP 之上的僞 TCP + TLS + HTTP/2 的多路複用協議。在將來，QUIC 協議成熟了的話，是有可能取代 TCP 協議的。

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