HTTP 1.1 协议的不足
同一时间，一个连接只能对应一个请求 。针对同一个域名，大多数浏览器允许同时最多6个并发连接
只允许客户端主动发起请求。 一个请求只能对应一个响应
同一个会话的多次请求中，头信息会被重复传输。 通常会给每个传输增加500~800字节的开销 如果使用 Cookie，增加的开销有时会达到上千字节
SPDY
SPDY（speedy的缩写），是基于TCP的应用层协议，它强制要求使用SSL/TLS 2009年11月，Google宣布将SPDY作为提高网络速度的内部项目
SPDY与HTTP的关系 SPDY并不用于取代HTTP，它只是修改了HTTP请求与响应的传输方式 只需增加一个SPDY层，现有的所有服务端应用均不用做任何修改 SPDY是HTTP/2的前身 2015年9月，Google宣布移除对SPDY的支持，拥抱HTTP/2
HTTP/2
HTTP/2在底层传输做了很多的改进和优化，但在语意上完全与HTTP/1.1兼容 比如请求方法（如GET、POST）、Status Code、各种Headers等都没有改变 因此，要想升级到HTTP/2 开发者不需要修改任何代码 只需要升级服务器配置、升级浏览器
HTTP/2采用二进制格式传输数据，而非HTTP/1.1的文本格式
HTTP/2 - 二进制格式
二进制格式在协议的解析和优化扩展上带来更多的优势和可能
HTTP/2 - 基本概念
数据流：已建立的连接内的双向字节流，可以承载一条或多条消息。所有通信都在一个TCP连接上完成，此连接可以承载任意数量的双向数据流
消息：与逻辑HTTP请求或响应消息对应，由一系列帧组成
帧：HTTP/2通信的最小单位，每个帧都包含帧头（会标识出当前帧所属的数据流） 来自不同数据流的帧可以交错发送，然后再根据每个帧头的数据流标识符重新组装
HTTP/2 - 多路复用
客户端和服务器可以将 HTTP消息分解为互不依赖的帧，然后交错发送，最后再在另一端把它们重新组装起来
并行交错地发送多个请求，请求之间互不影响
并行交错地发送多个响应，响应之间互不干扰
使用一个连接并行发送多个请求和响应
不必再为绕过HTTP/1.1限制而做很多工作 比如image sprites、合并CSS\JS、内嵌CSS\JS\Base64图片、域名分片等
image sprites
将多张小图合并成一张大图 最后通过CSS结合小图的位置、尺寸进行精准定位
HTTP/2 - 优先级
-
HTTP/2 标准允许每个数据流都有一个关联的权重和依赖关系
可以向每个数据流分配一个介于1至256之间的整数 每个数据流与其他数据流之间可以存在显式依赖关系
客户端可以构建和传递“优先级树”，表明它倾向于如何接收响应
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服务器可以使用此信息通过控制CPU、内存和其他资源的分配设定数据流处理的优先级
在资源数据可用之后，确保将高优先级响应以最优方式传输至客户端
应尽可能先给父数据流分配资源 同级数据流（共享相同父项）应按其权重比例分配资源
HTTP/2 - 头部压缩
HTTP/2使用HPACK压缩请求头和响应头
可以极大减少头部开销，进而提高性能
早期版本的HTTP/2和SPDY使用 zlib压缩 可以将所传输头数据的大小减小85%~88% 但在2012年夏天，被攻击导致会话劫持 后被更安全的HPACK取代
HTTP/2 - 服务器推送
服务器可以对一个客户端请求发送多个响应
除了对最初请求的响应外，服务器还可以向客户端推送额外资源，而无需客户端额外明确地请求
HTTP/2 存在的问题
队头阻塞
HTTP/2是基于TCP实现的。相比之前的版本，HTTP/2使用的TCP连接数少了很多。TCP是一个可靠的传输协议，基本上，你可以将它视为在两台计算机间建立的一个虚拟链路，由一端放到网络上的内容，最终总会以相同的顺序出现在另一端。（或者遭遇连接中断）
采用HTTP/2时，浏览器一般会在单个TCP连接中创建并行的几十个乃至上百个传输。
如果HTTP/2连接双方的网络中有一个数据包丢失，或者任何一方的网络出现中断，整个TCP连接就会暂停，丢失的数据包需要被重新传输。因为TCP是一个按序传输的链条，因此如果其中一个点丢失了，链路上之后的内容就都需要等待。
这种单个数据包造成的阻塞，就是TCP上的队头阻塞（head of line blocking）。
随着丢包率的增加，HTTP/2的表现越来越差。在2%的丢包率（一个很差的网络质量）中，测试结果表明HTTP/1用户的性能更好，因为HTTP/1一般有六个TCP连接，哪怕其中一个连接阻塞了，其他没有丢包的连接仍然可以继续传输。
解决方案：HTTP/3 基于UDP的QUIC协议
握手延迟
RTT（Round Trip Time）：往返时延，可以简单理解为通信一来一回的时间
HTTP/3
Google觉得HTTP/2仍然不够快，于是就有了HTTP/3
HTTP/3由Google开发，弃用TCP协议，改为使用基于UDP协议的QUIC协议实现
QUIC（Quick UDP Internet Connections），译为：快速UDP网络连接，由Google开发，在2013年实现 于2018年从HTTP-over-QUIC改为HTTP/3
特性-- 链接迁移
TCP基于4要素（源IP、源端口、目标IP、目标端口）
切换网络时至少会有一个要素发生变化，导致连接发生变化
当连接发生变化时，如果还使用原来的TCP连接，则会导致连接失败，就得等原来的连接超时后重新建立连接
所以我们有时候发现切换到一个新网络时，即使新网络状况良好，但内容还是需要加载很久
如果实现得好，当检测到网络变化时立刻建立新的TCP连接，即使这样，建立新的连接还是需要几百毫秒的时间
QUIC的连接不受4要素的影响，当4要素发生变化时，原连接依然维持
QUIC连接不以4要素作为标识，而是使用一组Connection ID（连接ID）来标识一个连接
即使IP或者端口发生变化，只要Connection ID没有变化，那么连接依然可以维持
比如 当设备连接到Wi-Fi时，将进行中的下载从蜂窝网络连接转移到更快速的Wi-Fi连接 当Wi-Fi连接不再可用时，将连接转移到蜂窝网络连接
问题 -- 操作系统内核、CPU 负载
据Google和Facebook称，与基于TLS的HTTP/2相比，它们大规模部署的QUIC需要近2倍的CPU使用量 Linux内核的UDP部分没有得到像TCP那样的优化，因为传统上没有使用UDP进行如此高速的信息传输 TCP和TLS有硬件加速，而这对于UDP很罕见，对于QUIC则基本不存在
随着时间的推移，相信这个问题会逐步得到改善
HTTP 缺点
明文传输
不验证身份，任何人可以发送请求