HTTP/0.9

早期版本，该版本实现较为简单，用于访问站点资源。随万维网的发明而诞生，也被叫做单行（one-line）协议。

  • 仅支持 GET 请求，请求格式为 GET 后跟随 URL 来获取对应资源。且响应体则为纯文本格式，不支持图片传输。

    • Request

      GET /ping

    • Response

      <html>
	<p>Hello, world</p>
</html>

  • 且没有 Header 概念。

  • 无法复用连接（服务端响应后即关闭 TCP 链接）

HTTP/1.0

对请求和响应的元信息进行了扩展，客户端和服务端有更多的获取当前请求的所有信息，进而更好更快的处理请求相关内容。

  • 添加了 POST、HEADER 等请求方式。
  • 协议版本信息现在会随着每个请求发送。
  • 状态码会在响应时发送，通过标准化的状态码可以使浏览器更好的理解请求的执行状态，并调整行为（例如浏览器一般都会自动处理 301 和 302）。
  • 出现了请求头（Request Header）和响应头（Response Header）概念，允许传输元数据使协议更加灵活（例如通过 Content-Type 、Accept 来表达期望的行为）。

    • Request

      POST /login HTTP/1.0
Content-Type: application/json
Accept: application/json

{
  "username": "xxx",
  "password": "xxx"
}

    • Response

      HTTP/1.0 200 OK
Content-Type: application/json
Set-Cookie: token=xxxx

{
	"token": "xxx"
}

    • 通过 Content-Type 头，使协议具备了传输非文本内容的能力。

HTTP/1.1

该版本完善了 HTTP 协议的基本功能并优化了传输效率，是至今最流行的版本。

  • 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（长时间不活动会被自动关闭，客户端可以通过 Connection: close 来主动关闭）。

  • 引入了管道机制（Pipelining），同一个 TCP 连接中客户端可以同时发送多个请求，但响应时需按顺序返回。

  • 支持响应分块，通过 Transfer-Encoding: chunked 标识响应将由数量未知的数据块组成，当收到一个大小为 0 的块时，表示数据发送完成。

    HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/plain
Transfer-Encoding: chunked

25
This is the data in the first chunk

1C
and this is the second one

3
con

8
sequence

0

  • 新增了 PUT、PATCH、DELETE、OPTIONS、TRACE、CONNECT 等请求方式。

  • 添加了 Host 字段，支持将请求发往同一台服务器的不同网站。

HTTP/2

HTTP/2 基于 SPDY 建立，极大的优化传输效率。

  • HTTP/2 将所有传输的信息分割为更小的消息和帧，并采用二进制编码提高传输效率。

    file

  • 在复用 TCP 连接的同时，允许乱序发送和接受通过标识符和 Header 将消息组装起来，优化队头阻塞问题（HTTP 场景）。

  • 支持 Header 压缩，避免重复传输 Header 引发的流量开销。

    file

  • 支持服务端端推送，避免用户需要拿到 html 文件后，才能解析其中包含的 js、css、多媒体资源，阻塞其他资源的获取。若浏览器存在该资源的缓存，可以通过发送 RST_STREAM 帧拒绝接受。

HTTP/3

HTTP/3 基于 QUIC 建立，对原有结构做出了较大的革新。QUIC 实现了基于 UDP 的可靠传输、数据包重传、拥塞控制、TLS 加密（TLS 1.3）、多路复用。

  • 替换 TCP、TLS 为 UDP、QUIC，通过更换 TCP 为 UDP 的方式，优化队头阻塞、减少握手延迟。

    file

  • 支持连接迁移，切换网络环境（例如从 WIFI 切到 4G 流量）后无需重建连接。

References

Head-of-Line Blocking in QUIC and HTTP/3: The Details

HTTP 的发展 - HTTP | MDN

HTTP/2 头部压缩技术介绍