HTTP协议概念
HTTP 协议是无状态的，其本身也是无连接的。
- 无状态：同一个客户第二次访问同一个服务器上的页面，服务器的响应与第一次被访问时的相同。即，HTTP 服务器不会保存关于客户的任何信息。这样设计的原因是：简化了服务器设计，使服务器更容易支持大量并发的HTTP请求
因为HTTP是无状态的，但在实际工作中，常常希望能识别用户信息。所以要做到这点就可以在HTTP中使用Cookie
- 无连接：虽然HTTP使用了面向连接的TCP作为传输层的协议，但是通信的双方在交换HTTP报文之前，不需要先建立HTTP连接
HTTP的报文
HTTP 报文有两种，一种是请求报文，一种是响应报文。
HTTP 请求报文和响应报文都是由三个部分组成的。
- 开始行：用于区别是请求报文还是响应报文，在请求报文中的开始行叫做请求行，而在响应报文中的开始行叫做状态行
- 首部行：用来说明浏览器，服务器或者报文主体的一些信息
- 实体主体：在请求报文中一般都不用这个字段，而在响应报文中也可能没有这个字段
请求报文的格式：
GET /dir/index.html HTTP/1.1 {请求行包含三个字段：方法字段、URL字段和HTTP版本字段}
Host: www.xyz.edu.cn {此行是首部行的开始，这行给出主机的域名}
Connection： close {告诉服务器发送完请求的文档后就可以释放连接}
User-Agent: Mozilla/5.0 {表明用户代理是使用火狐浏览器内核}
请求报文的最后还有一个空行，这个空行不能省略，它用来划分首部与实体。
响应报文的格式：
HTTP/1.0 200 OK {状态行包含三个字段：协议版本字段，状态码和对应的状态信息}
Content-Type: text/plain
Content-Length: 137582
Expires: Thu, 05 Dec 1997 16:00:00 GMT
Last-Modified: Wed, 5 August 1996 15:55:28 GMT
Server: Apache 0.84
{实体部分是报文的主要部分，它包含所请求的对象}
<html>
<body>Hello World</body>
</html>
HTTP/1.0，HTTP/1.1 和 HTTP/2 的区别概览
| 1.0 | 1.1 | 2 | |
|---|---|---|---|
| 长连接 | 规定浏览器只与服务器保持短暂连接，除非使用keep-alive参数来告知服务器端要建立一个长连接 | 默认采用持久连接 | 默认支持 |
| 浏览器缓存 | 强缓存expired、协商缓存last-modified\if-modified-since 有一定的缺陷 | 增加了强缓存cache-control、协商缓存etag\if-none-match 是对http/1 缓存的优化 | ✔️ |
| HOST 域 | ❌ | ✔️ | ✔️ |
| 多路复用 | ❌ | ❌ | ✔️ |
| 头部压缩 | ❌ | ❌ | 使用HAPCK算法对header数据进行压缩，使数据体积变小，传输更快 |
| 服务器推送 | ❌ | ❌ | ✔️ |
一些详细的解释：
- 长连接：http1.1默认保持长连接，数据传输完成保持tcp连接不断开,继续用这个通道传输数据
- 浏览器缓存：Expires控制缓存的原理是使用客户端的时间与服务端返回的时间做对比，但是客户端与服务端时区不同，那么强制缓存则会直接失效，这样的话强制缓存的存在则毫无意义。所以在HTTP/1.1中，新增Cache-Control，Cache-Control是一个绝对值，所以就不会因为时区出错。
- HOST域：举个栗子，有一台 ip 地址为 61.135.169.125 的服务器，在这台服务器上部署着谷歌、百度、淘宝的网站。为什么我们访问 https://www.google.com 时，看到的是 Google 的首页而不是百度或者淘宝的首页？原因就是 Host 请求头决定着访问哪个虚拟主机。
- 多路复用：虽然1.1中多个请求可以复用同一个TCP连接，但是同一个TCP连接里，数据请求次序是固定的。服务器只有处理完一个请求的响应后，才会进行下一个处理，所以如果前面请求的响应特别慢，就会造成许多请求排队等待，这种情况被称为队头阻塞。但HTTP/2 是一个二进制协议，可以分为头信息帧和数据帧。 帧的概念是它实现多路复用的基础。HTTP/2 仍然复用 TCP 连接，但是在一个连接里，客户端和服务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发送，这样就避免了"队头堵塞"的问题。因为HTTP/2能多路复用，所以雪碧图这种优化就可以不用了。
- 头部压缩：HPACK算法是新引入HTTP/2的一个算法，用于对HTTP头部做压缩。
- 服务器推送：网站为了使请求数减少，通常采用对页面上的图片、脚本进行极简化处理。但是，这一举措十分不方便，也不高效，依然需要诸多HTTP链接来加载页面和页面资源。
HTTP/2引入了服务器推送，即服务端向客户端发送比客户端请求更多的数据。这允许服务器直接提供浏览器渲染页面所需资源，而无须浏览器在收到、解析页面后再提起一轮请求，节
约了加载时间。
HTTP1.0
- 仅支持保持短暂的TCP链接，如果要长连接则需要设置keep-alive参数指定
- 强缓存expired、协商缓存last-modified\if-modified-since 有一定的缺陷
HTTP1.1
默认长连接(keep-alive)
http请求可以复用Tcp连接，但是同一时间只能对应一个http请求(即：http请求在一个tcp中是串行的)
增加了缓存字段
强缓存cache-control、协商缓存etag\if-none-match 是对http/1 缓存的优化
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
- 没有管道化的请求：
请求1 > 响应1 --> 请求2 > 响应2 --> 请求3 > 响应3
- 管道化的请求响应
请求1 --> 请求2 --> 请求3 > 响应1 --> 响应2 --> 响应3
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
二进制格式编码分帧传输
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。
多路复用
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。
头部压缩
HTTP1.x的header带有大量信息，而且每次都要重复发送，HTTP2.0使用encoder来减少需要传输的header大小，通讯双方各自cache一份header fields表，既避免了重复header的传输，又减小了需要传输的大小。
服务器推送
当我们对支持HTTP2.0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。
HTTP/3
虽然 HTTP/2 解决了很多之前旧版本的问题，但是它还是存在一个巨大的问题，主要是底层支撑的 TCP 协议造成的。因为在出现丢包的情况下，整个 TCP 都要开始等待重传，也就导致了后面的所有数据都被阻塞了。但是对于 HTTP/1.1 来说，可以开启多个 TCP 连接，出现这种情况反到只会影响其中一个连接，剩余的 TCP 连接还可以正常传输数据。
基于这个原因，Google 就更起炉灶搞了一个基于 UDP 协议的 QUIC 协议，并且使用在了 HTTP/3 上，HTTP/3 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。
即：HTTP/3 是基于UDP实现的
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