1、HTTP介绍

HTTP 协议有多个版本，目前广泛使用的是 HTTP/1.1 和 HTTP/2，以及正在逐步推广的 HTTP/3。

HTTP/1.1：支持持久连接，允许多个请求/响应通过同一个 TCP 连接传输，减少了建立和关闭连接的消耗。

HTTP/2：基于二进制分帧，支持多路复用，允许同时通过单一的 HTTP/2 连接发起多重的、独立的、双向的交流。

HTTP/3：基于 QUIC 协议，旨在减少网络延迟，提高传输速度和安全性。

2、HTTP/1.1

HTTP1.1默认使用 Connection:keep-alive（长连接），避免了连接建立和释放的开销；通过 Content-Length 字段来判断当前请求的数据是否已经全部接受。不允许同时存在两个并行的响应。

特性：

1. 持久连接也称为（Http  keep-alive），只要任意一端没有明确提出断开连接，则保存TCP连接状态，允许在一个TCP连接上发送多个请求和响应。这样可以减少连接建立和关闭的开销，提高性能。

2. 持久连接使得多数请求以管线化方式成为可能。可以同时并行发送多个请求，而不需要一个接一个的等待响应了。（请求打包一次传输过去，响应打包一次传递回来），管线化的前提是在持久连接下。

3. 虚拟主机支持：HTTP/1.1支持虚拟主机，允许在同一个IP地址上托管多个域名，并根据请求中的Host头部字段来区分不同的网站。

4. 缓存控制增强：HTTP/1.1引入了更多的缓存控制机制，例如通过Cache-Control头部字段来指定缓存的行为，以及通过ETag和If-None-Match头部字段来进行缓存验证。

5. 断点续传：HTTP/1.1支持断点续传，允许客户端在下载大文件时可以从上次中断的地方继续下载，而不需要重新下载整个文件。

优点：

1. 减少了TCP连接的重复建立和断开所造成的额外开销，减去了服务器端的压力。

2. 高效的网络利用率：管道化机制允许同时发送多个请求，提高了网络利用率。

3. 灵活的缓存控制：HTTP/1.1引入了更多的缓存控制机制，使得缓存更加灵活和高效。

4. 更高效的请求和响应处理：通过 PUT、DELETE 和 OPTIONS，可以促进对服务器上资源的细粒度控制。它还支持 HTTP 流水线和分块传输编码，从而减少发送大型有效负载的延迟。

缺点：

1. 队头阻塞：由于HTTP/1.1使用单个TCP连接来发送多个请求和响应，如果某个请求或响应被阻塞或丢失，后续的请求或响应也会被阻塞。这种情况称为队头阻塞，可能导致性能下降。（网络延迟问题只要由于队头阻塞，导致宽带无法被充分利用）

2. 无法处理大量并发请求：由于HTTP/1.1仍然使用单个TCP连接来处理请求和响应，当有大量并发请求时会导致服务器资源消耗过大。（巨大的Http头部）

3. 明文传输不安全。

4. 不支持服务器推送消息。

3、HTTP/2.0

HTTP/2（超文本传输协议第2版，最初命名为HTTP 2.0），简称为h2（基于TLS/1.2或以上版本的加密连接）或h2c（非加密连接）， HTTP/2 是 HTTP 协议的第二个主要版本，用于在 Web 服务器和客户端之间传输数据。

HTTP/2 是 HTTP 协议自 1999 年 HTTP 1.1 的改进版 RFC 发布后的首个更新，主要基于 SPDY 协议。

多数主流浏览器已经在 2015 年底支持了该协议。

HTTP/2是一种网络协议，是HTTP/1.1的升级版，由IETF在2015年发布。HTTP/2旨在提高Web性能，减少延迟，增加安全性，使Web应用更加快速、高效和可靠。

特点：

1. 多路复用：HTTP/2 允许同时发送多个请求和响应，而不是像 HTTP/1.1 一样只能一个一个地处理。这样可以减少延迟，提高效率，提高网络吞吐量。

2. 二进制传输：HTTP/2 使用二进制协议，与 HTTP/1.1 使用的文本协议不同。二进制协议可以更快地解析，更有效地传输数据，减少了传输过程中的开销和延迟。

3. 头部压缩：HTTP/2 使用 HPACK 算法对 HTTP 头部进行压缩，减少了头部传输的数据量，从而减少了网络延迟。

4. 服务器推送：HTTP/2 支持服务器推送，允许服务器在客户端请求之前推送资源，以提高性能。

5. 改进的安全性：HTTP/2 默认使用 TLS（Transport Layer Security）加密传输数据，提高了安全性。

6. 兼容 HTTP/1.1：HTTP/2 可以与 HTTP/1.1 共存，服务器可以同时支持 HTTP/1.1 和 HTTP/2。如果客户端不支持 HTTP/2，服务器可以回退到 HTTP/1.1。

总的来说，HTTP/2在性能、安全性和可用性方面都有显著的改进，可以使 Web 应用更加快速、高效和可靠。

缺点：

1. TCP以及TCP+TLS建立连接的延迟（握手延迟）

2. TCP的队头阻塞没有彻底解决（http2.0中，多个请求是跑在一个TCP管道中的，一旦丢包，TCP就要等待重传（丢失的包等待重新传输确认），从而阻塞该TCP连接中的所有请求）

因为HTTP2.0存在这些缺点，所以出现了HTTP3.0。

对数据传输采用多路复用，让多个请求合并在同一 TCP 连接内，如下图所示：

HTTP/2 使用二进制格式来传输数据，而不是像 HTTP/1.1 一样使用文本格式。这提高了效率并降低了数据传输的延迟。

HTTP/2 使用头部压缩来减少传输数据的大小。这有助于减少网络带宽的使用量，并提高页面加载速度。

 HTTP/2 允许服务器在不被请求的情况下主动向客户端发送数据。这有助于减少请求延迟，并提高页面加载速度。

4、HTTP/3.0

Google在推行SPDY的时候意识到了上述http2.0一系列问题，于是又产生了基于UDP协议的“QUIC”协议，让HTTP跑在QUIC上而不是TCP上。

将传输层协议由TCP替换为QUIC。QUIC是一个基于UDP（User Datagram Protocol，用户数据报协议）的新型传输层协议，由Google在2013年首次公开发布。QUIC旨在解决TCP的一些固有问题，如连接建立的延迟和拥塞控制算法的不足。

从而产生了HTTP3.0版本，它解决了“队头阻塞”的问题。

特点：

1. 实现了类似TCP的流量控制，传输可靠性的功能。

2. 实现了快速握手功能（QUIC基于UDP，UDP是面向无连接的，不需要握手和挥手，比TCP快）

3. 成了TLS加密功能

4. 多路复用，彻底解决TCP中队头阻塞的问题（单个“流”是有序的，可能会因为丢包而阻塞，但是其他流不会受到影响）

5. 连接迁移： QUIC支持快速的连接迁移，即使在网络切换或IP地址变更的情况下，连接也能够快速恢复，提高了网络的稳定性和可靠性。

6. 抗拥塞控制： HTTP/3.0内置了先进的拥塞控制算法，能够更好地适应网络环境的变化，提供更稳定和可靠的网络性能

HTTP/3.0作为HTTP协议的下一代版本，代表了网络通信协议的最新发展方向。通过引入QUIC协议和一系列创新特性，HTTP/3.0将为互联网应用带来更高的性能和效率，推动互联网的进一步发展和创新。

随着HTTP/3.0的普及和应用，我们相信未来的互联网世界将会更加快速、稳定和智能。