目录
概述
一、发展史
Keep-alive
动静分离
二进制传输
多路复用
Header 压缩
服务端 Push
QUIC
多路复用
0-RTT
纠错机制
三、小结
概述
HTTP（Hyper Text Transformer Protocol，超文本传输协议）是一种通信协议，它允许将超文本标记语言（HTML）文档从Web服务器传送到客户端的浏览器。它是一个应用层协议，承载于TCP协议之上。
一、发展史
HTTP/1.1
HTTP/1.1版本，持久连接/长连接被默认采用（默认模式使用带流水线的持久连接），并能很好地配合代理服务器工作，还支持以管道方式同时发送多个请求，以便降低线路负载，提高传输速度。
注：HTTP1.0和1.1在之后很长的一段时间内会一直并存，这是由于网络基础设施更新缓慢所决定的。
HTTP持久连接不使用独立的keepalive信息，而是仅仅允许多个请求使用单个连接。
对于HTTP1.1，不仅继承了HTTP1.0简单的特点，还克服了诸多HTTP1.0性能上的问题。
首先是长连接，HTTP1.1增加了一个Connection字段，通过设置Keep-Alive可以保持HTTP连接不断开，避免了每次客户端与服务器请求都要重复建立释放建立TCP连接，提高了网络的利用率。如果客户端想关闭HTTP连接，可以在请求头中携带Connection: false来告知服务器关闭请求。
其次，是HTTP1.1支持请求管道化（pipelining）。基于HTTP1.1的长连接，使得请求管线化成为可能。管线化使得请求能够“并行”传输。
注意：这里的“并行”并不是真正意义上的并行传输，需要注意的是，服务器必须按照客户端请求的先后顺序依次回送相应的结果，以保证客户端能够区分出每次请求的响应内容。
也就是说，HTTP管道化可以让我们把先进先出队列从客户端（请求队列）迁移到服务端（响应队列）。
Keep-alive
优点：
- 较少的CPU和内存的使用（由于同时打开的连接的减少了）
- 允许请求和应答的HTTP管线化
- 减少了后续请求的延迟（无需再进行握手）
- 报告错误无需关闭
缺点：
- 对于单个文件被不断请求的服务(例如图片存放网站)，Keep-Alive可能会极大的影响性能，因为它在文件被请求之后还保持了不必要的连接很长时间。
- 根据RFC2616，用户客户端与任何服务器和代理服务器之间不应该维持超过2个链接。代理服务器应该最多使用2×N个持久连接到其他服务器或代理服务器，其中N是同时活跃的用户数。这个指引旨在提高HTTP响应时间并避免阻塞。但由于，TCP连接减少了，对于静态资源（图片、JavaScript、CSS）较多的网站，性能反而可能会下降。
动静分离
为了规避上面说的对图片等静态资源的影响，大多数商业网站会启用独立的静态资源域名。从而保证主站的动态资源请求和静态资源的请求不会互相挤占连接。
动静分离同时还会有一个额外的好处：对于静态资源的请求，HTTP请求头里的Cookie等信息是没有用处的，反而占用了宝贵的上行网络资源。用独立的域名存放静态资源后，请求静态资源域名就不会默认带上主站域的Cookie，从而解决了这个问题。
HTTP/2
HTTP/2 相比于 HTTP/1，可以说是大幅度提高了网页的性能。
在 HTTP/1 中，为了性能考虑，我们会引入雪碧图、将小图内联、使用多个域名等等的方式。这一切都是因为浏览器限制了同一个域名下的请求数量（Chrome 下一般是限制六个连接），当页面中需要请求很多资源的时候，队头阻塞（Head of line blocking）会导致在达到最大请求数量时，剩余的资源需要等待其他资源请求完成后才能发起请求。
在 HTTP/2 中引入了多路复用的技术，这个技术可以只通过一个 TCP 连接就可以传输所有的请求数据。多路复用很好的解决了浏览器限制同一个域名下的请求数量的问题，同时也接更容易实现全速传输，毕竟新开一个 TCP 连接都需要慢慢提升传输速度。
大家可以通过 该链接 感受下 HTTP/2 比 HTTP/1 到底快了多少。
在 HTTP/1 中，因为队头阻塞的原因，你会发现发送请求是长这样的
在 HTTP/2 中，因为可以复用同一个 TCP 连接，你会发现发送请求是长这样的
二进制传输
HTTP/2 中所有加强性能的核心点在于此。在之前的 HTTP 版本中，我们是通过文本的方式传输数据。在 HTTP/2 中引入了新的编码机制，所有传输的数据都会被分割，并采用二进制格式编码。
多路复用
在 HTTP/2 中，有两个非常重要的概念，分别是帧（frame）和流（stream）。
帧代表着最小的数据单位，每个帧会标识出该帧属于哪个流，流也就是多个帧组成的数据流。
多路复用，就是在一个 TCP 连接中可以存在多条流。换句话说，也就是可以发送多个请求，对端可以通过帧中的标识知道属于哪个请求。通过这个技术，可以避免 HTTP 旧版本中的队头阻塞问题，极大的提高传输性能。
Header 压缩
在 HTTP/1 中，我们使用文本的形式传输 header，在 header 携带 cookie 的情况下，可能每次都需要重复传输几百到几千的字节。
在 HTTP /2 中，使用了 HPACK 压缩格式对传输的 header 进行编码，减少了 header 的大小。并在两端维护了索引表，用于记录出现过的 header ，后面在传输过程中就可以传输已经记录过的 header 的键名，对端收到数据后就可以通过键名找到对应的值。
服务端 Push
在 HTTP/2 中，服务端可以在客户端某个请求后，主动推送其他资源。
可以想象以下情况，某些资源客户端是一定会请求的，这时就可以采取服务端 push 的技术，提前给客户端推送必要的资源，这样就可以相对减少一点延迟时间。当然在浏览器兼容的情况下你也可以使用 prefetch 。
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，虽然这个问题并不是它本身造成的，而是底层支撑的 TCP 协议的问题。
因为 HTTP/2 使用了多路复用，一般来说同一域名下只需要使用一个 TCP 连接。当这个连接中出现了丢包的情况，那就会导致 HTTP/2 的表现情况反倒不如 HTTP/1 了。
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 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。
那么可能就会有人考虑到去修改 TCP 协议，其实这已经是一件不可能完成的任务了。因为 TCP 存在的时间实在太长，已经充斥在各种设备中，并且这个协议是由操作系统实现的，更新起来不大现实。
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，当然 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，接下来我们就来学习关于这个协议的内容。
QUIC
之前我们学习过 UDP 协议的内容，知道这个协议虽然效率很高，但是并不是那么的可靠。QUIC 虽然基于 UDP，但是在原本的基础上新增了很多功能，比如多路复用、0-RTT、使用 TLS1.3 加密、流量控制、有序交付、重传等等功能。这里我们就挑选几个重要的功能学习下这个协议的内容。
多路复用
虽然 HTTP/2 支持了多路复用，但是 TCP 协议终究是没有这个功能的。QUIC 原生就实现了这个功能，并且传输的单个数据流可以保证有序交付且不会影响其他的数据流，这样的技术就解决了之前 TCP 存在的问题。
并且 QUIC 在移动端的表现也会比 TCP 好。因为 TCP 是基于 IP 和端口去识别连接的，这种方式在多变的移动端网络环境下是很脆弱的。但是 QUIC 是通过 ID 的方式去识别一个连接，不管你网络环境如何变化，只要 ID 不变，就能迅速重连上。
0-RTT
通过使用类似 TCP 快速打开的技术，缓存当前会话的上下文，在下次恢复会话的时候，只需要将之前的缓存传递给服务端验证通过就可以进行传输了。
纠错机制
假如说这次我要发送三个包，那么协议会算出这三个包的异或值并单独发出一个校验包，也就是总共发出了四个包。
当出现其中的非校验包丢包的情况时，可以通过另外三个包计算出丢失的数据包的内容。
当然这种技术只能使用在丢失一个包的情况下，如果出现丢失多个包就不能使用纠错机制了，只能使用重传的方式了。
三、小结
- HTTP/2 通过多路复用、二进制流、Header 压缩等等技术，极大地提高了性能，但是还是存在着问题的
- QUIC 基于 UDP 实现，是 HTTP/3 中的底层支撑协议，该协议基于 UDP，又取了 TCP 中的精华，实现了即快又可靠的协议
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