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- HTTP 基本概念
- HTTP/1.1 相⽐ HTTP/1.0 提⾼了什么性能？
- HTTP/1.1如何优化？
- 避免发请求
- 减少请求次数
- HTTP/1.1 的性能瓶颈，HTTP/2 做了什么优化？
- HTTP/2的优化
- 头部压缩
- 二进制帧
- 并发传输
- 主动推送资源
- HTTP/3
- 为什么HTTP/3要基于UDP？可靠吗？
- 参考
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HTTP 基本概念
HyperText Transfer Protocol -- 超文本传输协议
状态码分类：
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| 分类 | 分类描述 |
|---|---|
| 1** | 信息，服务器收到请求，需要请求者继续执行操作 |
| 2** | 成功，操作被成功接收并处理 |
| 3** | 重定向，需要进一步的操作以完成请求 |
| 4** | 客户端错误，请求包含语法错误或无法完成请求 |
| 5** | 服务器错误，服务器在处理请求的过程中发生了错误 |
各个版本示意图：
HTTP/1.1 相⽐ HTTP/1.0 提⾼了什么性能？
HTTP/1.1 相⽐ HTTP/1.0 性能上的改进：
- 使⽤ TCP ⻓连接（keepalive）的⽅式改善了 HTTP/1.0 短连接造成的性能开销。
- ⽀持管道（pipeline）⽹络传输，只要第⼀个请求发出去了，不必等其回来，就可以发第⼆个请求出去，可以
减少整体的响应时间。
但 HTTP/1.1 还是有性能瓶颈：
- 请求 / 响应头部（Header）未经压缩就发送，⾸部信息越多延迟越⼤。只能压缩 Body 的部分；
发送冗⻓的⾸部。每次互相发送相同的⾸部造成的浪费较多； - 服务器是按请求的顺序响应的，如果服务器响应慢，会招致客户端⼀直请求不到数据，也就是队头阻塞；
- 没有请求优先级控制；
- 请求只能从客户端开始，服务器只能被动响应。
HTTP/1.1如何优化？
- 避免发请求 -- 缓存
- 减少请求次数
- 减少重定向
- 合并请求
- 延迟发送
- 减少响应数据
- 有损/无损压缩
避免发请求
缓存
服务器在发送 HTTP 响应时，有过期的时间，并把这个信息放到响应头部中，这样客户端在查看响应头部的信息时，⼀旦发现缓存的响应是过期的，则就会重新发送⽹络请求。
如果数据并未变更，也可以对比摘要。
减少请求次数
减少重定向
合理使用代理服务器
合并请求
例如合并图片
延迟发送请求
例如 在博客园访问我的博客的时候，页面时一次性加载出来的，是否可以优化成⽤户向下滑动⻚⾯的时候，再向服务器获取接下来的资源，这样就达到了延迟发送请求的效果。
HTTP/1.1 的性能瓶颈，HTTP/2 做了什么优化？
最⼤性能问题就是 HTTP/1.1 的⾼延迟，主要原因如下⼏个：
- 并发连接有限，浏览器最⼤并发有限， 握⼿耗时，以及TCP 慢启动过程给流量带来的影响。
- 队头阻塞，同⼀连接只能在完成⼀个 HTTP 事务（请求和响应）后，才能处理下⼀个事务。
- HTTP 头部巨⼤且重复，由于 HTTP 协议是⽆状态的，每⼀个请求都得携带 HTTP 头部。
- 不⽀持服务器推送消息，因此当客户端需要获取通知时，只能通过定时器不断地拉取消息。
HTTP/2 只在应⽤层做了改变，还是基于 TCP 协议传输，应⽤层⽅⾯为了保持功能上的兼容，HTTP/2 把 HTTP 分
解成了「语义」和「语法」两个部分，「语义」层不做改动，与 HTTP/1.1 完全⼀致，⽐如请求⽅法、状态码、头
字段等规则保留不变。
但是，HTTP/2 在「语法」层⾯做了很多改造，基本改变了 HTTP 报⽂的传输格式。
HTTP/2的优化
- 头部压缩
- 二进制帧
- 并发传输
- 主动推送资源
头部压缩
HTTP/1.1 报⽂中 Header 部分存在的问题：含很多固定的字段，⽐如Cookie、User Agent、Accept 等，⼤量的请求和响应的报⽂⾥有很多字段值都是重复的。字段是 ASCII 编码的。
HTTP/2 对 Header 部分做了⼤改造，把以上的问题都解决了。
HTTP/2 没使⽤常⻅的 gzip 压缩⽅式来压缩头部，⽽是开发了 HPACK 算法，HPACK 算法主要包含：
- 静态字典；（高频头部或者字段，共61种）
- 动态字典；（自行构建。Index 62 起步）
- Huffman 编码 编码（压缩算法）；
客户端和服务器两端都会建⽴和维护「字典」，⽤⻓度较⼩的索引号表示重复的字符串，再⽤ Huffman 编码压缩数据，可达到 50%~90% 的⾼压缩率。
Web 服务器都会提供类似 http2_max_requests 的配置，⽤于限制⼀个连接上能够传输的请求数量，
避免动态表⽆限增⼤，请求数量到达上限后，就会关闭 HTTP/2 连接来释放内存。
二进制帧
HTTP/2 将 HTTP/1 的⽂本格式改成⼆进制格式传输数据，使⽤位运算能⾼效解析。
HTTP/2 把响应报⽂划分成了两个帧（Frame）， HEADERS（⾸部）和 DATA（消息负载） 是帧的类型。
并发传输
通过 Stream 这个设计，多个 Stream 复⽤⼀条 TCP 连接，达到并发的效果，解决了HTTP/1.1 队头阻塞的问题，提⾼了 HTTP 传输的吞吐量。
HTTP 消息可以由多个 Frame 构成，以及 1 个 Frame 可以由多个 TCP 报⽂构成。
在 HTTP/2 连接上，不同 Stream 的帧是可以乱序发送的（因此可以并发不同的 Stream ），因为每个帧的头部会携带 Stream ID 信息，所以接收端可以通过 Stream ID 有序组装成 HTTP 消息，⽽同一 Stream 内部的帧必须是严格有序的。
HTTP/2 还可以对每个 Stream 设置不同优先级，帧头中的「标志位」可以设置优先级
主动推送资源
客户端发起的请求，必须使⽤的是奇数号 Stream，服务器主动的推送，使⽤的是偶数号 Stream。
服务器在推送资源时，会通过 PUSH_PROMISE 帧传输 HTTP 头部，并通过帧中的 Promised Stream ID 字段告知客户端，接下来会在哪个偶数号 Stream 中发送包体。
HTTP/3
HTTP/2 协议是基于 TCP 实现的，于是存在的缺陷有三个。
- 队头阻塞；（TCP保证完整 有序导致的）
- TCP 与 TLS 的握⼿时延迟；
- ⽹络迁移需要重新连接；
由下图可知：此次升级使用 谷歌制定的一种基于UDP的低时延的互联网传输层协议， QUIC（Quick UDP Internet Connection） 。再就是帧格式在HTTP/2的基础上做了一些改变。
为什么HTTP/3要基于UDP？可靠吗？
详情见：https://www.cnblogs.com/zwtblog/p/16081957.html
肝不动了，见谅。下次更新，更新了加链接。
参考
- https://juejin.cn/post/6984315270038814727#heading-5
- https://medium.com/faun/http-2-spdy-and-http-3-quic-bae7d9a3d484
- https://developers.google.com/web/fundamentals/performance/http2?hl=zh-cn
- https://blog.cloudflare.com/http3-the-past-present-and-future/
- https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-quic-http-34
- https://tools.ietf.org/html/draft-ietf-quic-transport-34#section-17