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详情说明HTTP/1, HTTP/2和HTTP/3三者间的区别

a811625533年前 (2023-05-12)编程语言16

是万维网上数据通信的基础。多年来，它不断发展以满足现代 *** 应用日益增长的需求。在这篇文章中，我们将探讨HTTP/1.1、HTTP/2和HTTP/3之间的区别，讨论每个版本如何在其前身的基础上进行改进以提高 *** 性能和用户体验。

什么是HTTP？

（超文本传输协议）是在世界范围内的 *** 上进行数据通信的方式（不要与互联网混淆，两者是有区别的）。有3个主要版本，我们将在这里逐一介绍。

简单地说，该协议定义了浏览器如何与服务器对话以来回传递数据。在所有版本的协议中，浏览器会提出一些要求（”请求”），而服务器会发回数据（”响应”）。这是一个简单的概念，但随着时间的推移，事情变得越来越复杂，作为 *** 开发人员，我们必须了解该协议的后期版本有何不同。

第1节：HTTP/1.1–基础

HTTP/1.1于1997年推出，是对最初的HTTP/1.0的修订，很快成为 *** 的标准协议。今天开发者熟悉的许多功能都是在HTTP/1.1中引入的。HTTP/1.1的一些关键改进和功能包括：

  1. 持久连接：与HTTP/1.0不同的是，HTTP/1.1在每个请求-响应周期后都会关闭连接，而HTTP/1.1引入了持久连接，允许在一个连接上发送多个请求和响应，减少延迟并提高性能。
  2. Pipelining：HTTP/1.1还引入了流水线的概念，它允许在一个连接上发送多个请求，而不需要等待对前一个请求的响应。这提高了效率，但仍然受到 “线头阻塞 “问题的困扰，即如果之一个请求需要太长时间才能完成，那么后续请求的处理就会被推迟。
  3. 分块传输编码：这个功能允许服务器以较小的块来发送响应，而不是等待整个响应生成后再发送给客户端。这提高了 *** 应用的感知性能。
  4. 缓存控制机制：HTTP/1.1引入了各种缓存控制头，以管理客户端如何缓存和重新验证资源，通过减少冗余数据传输的需要来提高 *** 性能。

熟悉HTTP协议的人一般会对HTTP 1.1最为熟悉。在文件、资产和数据的传输方面，它的行为是大多数 *** 开发者所期望的那样。

HTTP 1.1是一个简单的请求和响应模型。浏览器要求提供一个文件，而服务器则对此作出回应。当你考虑到一个普通的网页可能有几十种资产（图片、样式表、脚本等）时，这就导致了在一个链条上有很多的请求和响应。

HTTP/1.1是一个相当简单的概念。让我们看看一个请求是如何工作的：

  1. 你导航到一个网站，在这个例子中，我们说。你的浏览器向服务器发送了一个GET请求： 
    GET accreditly.io
  2. 服务器收到请求和响应的文件： 
    200 OK

<html>
  <head>
    <title>Accreditly - Web Development Certifications</title>
    [...]
  3. 在该文件中，可能有各种资产。像图片、样式表（CSS文件）和JavaScript资产（.js文件）。你的浏览器读取文档，并对队列中的每个资产重复步骤1和2。

这是一个简单的流程，很容易理解，但这里有几个问题：

  • a. 线头阻塞： 每个HTTP/1.x连接一次只能处理一个请求。这种限制常常导致 *** 资源的低效使用，因为随后的请求必须等待前一个请求的完成。
  • b. 缺少优先级： HTTP/1.x没有提供一种对请求进行优先排序的 *** ，这可能导致不太重要的资源阻塞更重要的资源。
  • c. 还有其他一些问题，比如发送的纯文本标题很大，尤其是在使用cookies时。

所有这些问题都有很大的性能影响，特别是在现代 *** 上。

第2节：HTTP/2–解决性能问题

2015年发布的，旨在解决HTTP/1.1的一些性能限制，同时保持与现有应用程序的兼容性。HTTP/2的主要改进和特点包括：

  1. 二进制框架层：与基于文本的HTTP/1.1不同，HTTP/2使用二进制框架层，允许更有效的解析，减少延迟，并降低数据传输方面的开销。

     

  2. 复用：在HTTP/2中，由于新的二进制构架层，多个请求和响应可以在一个连接上同时发送。这消除了HTTP/1.1中存在的线头阻塞问题，使 *** 资源得到了更有效的利用。

     

  3. 标头压缩：HTTP/2使用HPACK，一种专门为HTTP头设计的压缩算法，以减少需要通过 *** 发送的数据量。这减少了延迟，提高了 *** 性能，特别是对于连接速度较慢的用户。

     

  4. 服务器推送：该功能允许服务器在客户明确要求之前将资源发送给客户，可能会减少加载网页所需的往返次数。

     

  5. 流优先级：HTTP/2允许客户为不同的请求分配优先级，使服务器能够更有效地分配资源，更快地提供高优先级的内容。

图片来源：

与过去相比，现在网页的平均大小是巨大的。此外，网页现在加载资产的速度远远超过了我们连接速度的提高。根据HTTP档案，网页上的图像的平均尺寸增长了8000%，图像的数量也是如此，这还没有涉及到JavaScript和其他资产。这是一个大问题。

那么，HTTP/2有什么帮助？

HTTP/2中引入了许多功能，人们关注的主要好处是多路复用。

*** 开发者享有的HTTP/2的主要好处之一是能够复用资产。虽然协议本身的作用比这个简单的例子要多得多，但想象一下上面的单个网页的例子，在HTTP 1.1中，资产是一次一个地被加载。有了HTTP/2，浏览器和服务器的沟通就更有效率了，在一个请求中请求文档、资产、图像、样式表、脚本等，然后在服务器的一个响应中接收它们。

图片来源：。

浏览器和服务器都需要支持HTTP/2才能进行，尽管现在很少有不支持的情况。

HTTP/2依靠相同的底层协议来运行： TCP。这既是积极的一面，也是消极的一面。因为HTTP/1.x已经使用了TCP，这意味着采用它要容易得多；浏览器不需要实现一个新的底层协议，而服务器可以继续像现在这样运行，只需进行一些调整就可以实现HTTP/2的功能。缺点是，TCP存在一些问题，特别是在高延迟和有损的 *** 中。

第3节：HTTP/3–进入QUIC

是该协议的最新版本，目前正在进行标准化和采用。它引入了重大变化，以解决HTTP/2的限制，并进一步提高 *** 性能。HTTP/3中最显著的变化是用新的QUIC协议取代了传输控制协议（TCP）。QUIC是快速UDP互联网连接的缩写，是一个传输层协议，旨在提供比TCP更低的延迟和更好的性能。

HTTP/3的主要改进和特点包括：

  1. QUIC协议：QUIC是一个比TCP更有效的传输层协议，提供更快的连接建立，内置加密和更好的拥堵控制。它还消除了传输层的线头阻塞，进一步提高了 *** 性能。

     

  2. 基于UDP的传输：与使用TCP的HTTP/1.1和HTTP/2不同，HTTP/3使用用户数据报协议（UDP）。UDP是一个无连接协议，允许更快的数据传输和更低的延迟。然而，它不能保证可靠的交付，所以QUIC纳入了自己的可靠性机制。

     

  3. 连接迁移：QUIC支持连接迁移，允许客户在 *** 接口之间切换（例如从Wi-Fi到移动数据）而不中断正在进行的连接。这对于可能经常在不同 *** 之间切换的移动设备特别有用。

     

  4. 改进安全性：QUIC包括基于传输层安全（TLS）1.3的内置加密，确保客户端和服务器之间的安全通信。该协议还提供额外的安全功能，如防止连接伪造和篡改。

图片来源：。

HTTP/3和QUIC听起来不错，对吗？

嗯，是的，在理论上。问题是，对于浏览器和供应商来说，实现这些功能是一个很大的任务，更不用说与 *** 基础设施的兼容性问题。

许多大型 *** 根本不支持UDP，因此，在UDP之上的新协议上输送流量，可能是一个遥远的过程。

也就是说，像这样的大公司正在为他们的客户提供HTTP/3的支持，而且Chrome、Edge和Firefox等浏览器也有支持。你可能会注意到Safari不在这个名单中；苹果公司在提供对新功能和协议的支持方面通常比较晚，而且经常实施他们自己的版本的东西。根据的说法，Safari对HTTP/3有部分支持，而且只对一些用户可用。但请记住，HTTP/3还没有正式发布，所以事情可能会发生变化。

第4节：比较和采用

虽然HTTP/1.1已经为 *** 服务了很多年，但HTTP/2和HTTP/3提供的性能改进是非常大的。HTTP/2和HTTP/3都解决了HTTP/1.1的局限性，并提供了对现代 *** 应用至关重要的功能，如多路复用、头压缩和改进的安全性。

HTTP/2已经被广泛采用，大多数现代浏览器和 *** 服务器都支持它。另一方面，HTTP/3仍处于采用的早期阶段，但随着协议的成熟和证明其价值，支持也在增加。

值得注意的是，HTTP/2和HTTP/3的设计是向后兼容HTTP/1.1的，因此 *** 开发者可以逐步采用这些较新的协议而不破坏现有的应用程序。实施HTTP/2和HTTP/3通常涉及更新 *** 服务器和浏览器，而应用程序代码基本保持不变。

说到这里，从HTTP 1.1到HTTP/2的转变相对来说是不痛不痒的，因为两者都是坐在相同的基础技术和协议上： TCP。从HTTP/2到HTTP/3需要采用QUIC和UDP，以及对TLS 1.3的独家支持，这是一种用于加密流量的技术，目前还没有被完全采用。

小结

HTTP从1.1版本到HTTP/2和HTTP/3的演变表明了为提高 *** 性能和用户体验所做的持续努力。每个版本都引入了新的功能和改进，以解决其前身的局限性，从而使 *** 更快，更有效，更安全。

作为一个 *** 开发者，必须了解这些进展，并准备在新技术得到更广泛的支持时采用它们。通过了解HTTP/1.1、HTTP/2和HTTP/3之间的差异，你将更好地优化你的 *** 应用，并为你的用户提供尽可能好的体验。

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