最近我在做前端面试题总结系列,感兴趣的朋友可以添加关注,欢迎指正、交流。
争取每个知识点能够多总结一些,至少要做到在面试时,针对每个知识点都可以侃起来,不至于哑火。
前言
HTTP 各版本之间的区别也是一个面试常见问题。
HTTP 发展至今,总共经历了四个版本——HTTP 0.9、HTTP 1.0、HTTP 1.1、HTTP 2.0 。接下来,我们分别看一下,各个版本给 HTTP 带来了什么改变。
HTTP 0.9
HTTP 0.9 是最早发布出来的一个版本,于1991年发布。
它只接受 GET 一种请求方法,没有在通讯中指定版本号,且不支持请求头。由于该版本不支持 POST 方法,因此客户端无法向服务器传递太多信息。
HTTP 0.9 具有典型的无状态性,每个事务独立进行处理,事务结束时就释放这个连接。HTTP 协议的无状态特点在其第一个版本中已经成型。
HTTP 1.0
HTTP 1.0是HTTP协议的第二个版本,于1996年发布,如今仍然被广泛使用,尤其是在代理服务器中。
这是第一个在通讯中指定版本号的HTTP协议版本,具有以下特点:
- 不仅仅支持 GET 命令,还支持 POST 和 HEAD 等请求方法。
- HTTP 的请求和回应格式也发生了变化,除了要传输的数据之外,每次通信都包含头信息,用来描述一些信息。
- 不再局限于 0.9 版本的纯文本格式
根据头信息中的 Content-Type 属性,可以支持多种数据格式,这使得互联网不仅仅可以用来传输文字,还可以传输图像、音频、视频等二进制文件。 - 开始支持cache,就是当客户端在规定时间内访问同一网站,直接访问cache即可。
- 其他的新增功能还包括状态码(status code)、多字符集支持、多部分发送(multi-part type)、权限(authorization)、缓存(cache)、内容编码(content encoding)等。
1.0 版本的工作方式是每次 TCP 连接只能发送一个请求,当服务器响应后就会关闭这次连接,下一个请求需要再次建立 TCP 连接。 TCP 连接的建立成本很高,因为需要客户端和服务器三次握手,并且开始时发送速率较慢(slow start)。
HTTP 1.0 版本的性能比较差。随着网页加载的外部资源越来越多,这个问题就愈发突出了。为了解决这个问题,有些浏览器在请求时,即在请求头部加上 Connection 字段:
这个字段要求服务器不要关闭TCP连接,以便其他请求复用。服务器同样回应这个字段。
一个可以复用的TCP连接就建立了,直到客户端或服务器主动关闭连接。但是,这不是一个标准字段,不同实现的行为可能不一致,因此不是根本的解决办法。
HTTP 1.1
默认采用持续连接(Connection: keep-alive),能很好地配合代理服务器工作。
还支持以管道方式在同时发送多个请求,以便降低线路负载,提高传输速度。
HTTP 1.1 具有以下特点:
- 引入了持久连接(persistent connection)
即 TCP 连接默认不关闭,可以被多个请求复用,不用声明Connection: keep-alive
。客户端和服务器发现对方一段时间没有活动,就可以主动关闭连接。不过,规范的做法是,客户端在最后一个请求时,发送Connection: close
,明确要求服务器关闭 TCP 连接。 - 加入了管道机制
在同一个 TCP 连接里,允许多个请求同时发送,增加了并发性,进一步改善了 HTTP 协议的效率。
举例来说,客户端需要请求两个资源。以前的做法是,在同一个 TCP 连接里面,先发送 A 请求,然后等待服务器做出回应,收到后再发出 B 请求。
管道机制则是允许浏览器同时发出 A 请求和 B 请求,但是服务器还是按照顺序,先回应 A 请求,完成后再回应 B 请求。
一个 TCP 连接现在可以传送多个回应,势必就要有一种机制,区分数据包是属于哪一个回应的。这就是 Content-length
字段的作用,声明本次回应的数据长度。
- 分块传输编码
使用 Content-Length
字段的前提条件是,服务器发送回应之前,必须知道回应的数据长度。对于一些很耗时的动态操作来说,这意味着,服务器要等到所有操作完成,才能发送数据,显然这样的效率不高。
更好的处理方法是,产生一块数据,就发送一块,采用"流模式"(stream)取代"缓存模式"(buffer)。
因此,HTTP 1.1 版本规定可以不使用 Content-Length
字段,而使用"分块传输编码"(chunked transfer encoding)。只要请求或回应的头信息有 Transfer-Encoding
字段,就表明回应将由数量未定的数据块组成。
- 新增了请求方式 PUT、PATCH、OPTIONS、DELETE 等。
- 客户端请求的头信息新增了 Host 字段,用来指定服务器的域名。
- HTTP 1.1 支持文件断点续传,RANGE:bytes,HTTP 1.0 每次传送文件都是从文件头开始,即 0 字节处开始。RANGE:bytes=XXXX 表示要求服务器从文件 XXXX 字节处开始传送,断点续传。即返回码是 206(Partial Content)
HTTP/2.0
这也是最新的 HTTP 版本,于 2015 年 5 月作为互联网标准正式发布。
它具有以下特点:
- 二进制协议
HTTP 1.1 版的头信息肯定是文本(ASCII 编码),数据体可以是文本,也可以是二进制。
HTTP 2.0 则是一个彻底的二进制协议,头信息和数据体都是二进制,并且统称为"帧"(frame):头信息帧和数据帧。
- 多工
HTTP 2.0 复用 TCP 连接,在一个连接里,客户端和浏览器都可以同时发送多个请求或回应,而且不用按照顺序一一对应,这样就避免了"队头堵塞"(HTTP 2.0 使用了多路复用的技术,做到同一个连接并发处理多个请求,而且并发请求的数量比 HTTP 1.1大了好几个数量级)。
举例来说,在一个 TCP 连接里面,服务器同时收到了 A 请求和 B 请求,于是先回应 A 请求,结果发现处理过程非常耗时,于是就发送 A 请求已经处理好的部分, 接着回应 B 请求,完成后,再发送 A 请求剩下的部分。
- 头信息压缩
HTTP 协议不带有状态,每次请求都必须附上所有信息。所以,请求的很多字段都是重复的,比如 Cookie
和 User Agent
,一模一样的内容,每次请求都必须附带,这会浪费很多带宽,也影响速度。
HTTP 2.0 对这一点做了优化,引入了头信息压缩机制(header compression)。一方面,头信息使用 gzip 或c ompress 压缩后再发送;另一方面,客户端和服务器同时维护一张头信息表,所有字段都会存入这个表,生成一个索引号,以后就不发送同样字段了,只发送索引号,这样就提高速度了。
- 服务器推送
HTTP 2.0 允许服务器未经请求,主动向客户端发送资源,这叫做服务器推送(server push)。意思是说,当我们对支持 HTTP 2.0 的 web server 请求数据的时候,服务器会顺便把一些客户端需要的资源一起推送到客户端,免得客户端再次创建连接发送请求到服务器端获取。这种方式非常合适加载静态资源。
服务器端推送的这些资源其实存在客户端的某处地方,客户端直接从本地加载这些资源就可以了,不用走网络,速度自然是快很多的。
总结
HTTP/0.9:功能捡漏,只支持GET方法,只能发送HTML格式字符串。
HTTP/1.0:支持多种数据格式,增加POST、HEAD等方法,增加头信息,每次只能发送一个请求(无持久连接)
HTTP/1.1:默认持久连接、请求管道化、增加缓存处理、增加Host字段、支持断点传输分块传输等。
HTTP/2.0:二进制分帧、多路复用、头部压缩、服务器推送
~本文完,感谢阅读!
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