最近工作清闲,静下心来觉得要充充电,充什么电好呢,就从一直想弄清http的历史渊源来说吧,毕竟对于http协议各个版本差异我只略知一二。
何谓http?
超文本传输协议
HTTP/0.9
HTTP/1.0
为了解决这个问题,有些浏览器在请求时,用了一个非标准的Connection
字段。这个字段要求服务器不要关闭TCP连接,以便其他请求复用。服务器同样回应这个字段。
Connection: keep-alive
一个可以复用的TCP连接就建立了,直到客户端或服务器主动关闭连接。但是,这不是标准字段,不同实现的行为可能不一致,因此不是根本的解决办法。
Content-Type 字段
这些数据类型总称为MIME type
,每个值包括一级类型和二级类型,之间用斜杠分隔。
除了预定义的类型,厂商也可以自定义类型。
application/vnd.debian.binary-package //此类型表明,发送的是Debian系统的二进制数据包。
MIME type
还可以在尾部使用分号,添加参数。
Content-Type: text/html; charset=utf-8 //此类型表明,发送的是网页,而且编码是UTF-8。
客户端请求的时候,可以使用Accept
字段声明自己可以接受哪些数据格式。
Accept: */* //客户端声明自己可以接受任何格式的数据。
MIME type
不仅用在HTTP协议,还可以用在其他地方,比如HTML网页。
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8" />
<!-- 等同于 -->
<meta charset="utf-8" />
Content-Encoding 字段
由于发送的数据可以是任何格式,因此可以把数据压缩后再发送。Content-Encoding
字段说明数据的压缩方法。
Content-Encoding: gzip
Content-Encoding: compress
Content-Encoding: deflate
客户端在请求时,用Accept-Encoding
字段说明自己可以接受哪些压缩方法。
Accept-Encoding: gzip, deflate
HTTP/1.1
客户端和服务器发现对方一段时间没有活动,就可以主动关闭连接。不过,规范的做法是,客户端在最后一个请求时,发送Connection: close
,明确要求服务器关闭TCP连接。
Connection: close
目前,对于同一个域名,大多数浏览器允许同时建立6个持久连接。降低了延迟同时提高了带宽的利用率。
Content-Length 字段
一个TCP连接现在可以传送多个回应,势必就要有一种机制,区分数据包是属于哪一个回应的。这就是Content-length
字段的作用,声明本次回应的数据长度。
Content-Length: 3495
上面代码告诉浏览器,本次回应的长度是3495个字节,后面的字节就属于下一个回应了。
在1.0版中,Content-Length
字段不是必需的,因为浏览器发现服务器关闭了TCP连接,就表明收到的数据包已经全了。
分块传输编码
使用Content-Length
字段的前提条件是,服务器发送回应之前,必须知道回应的数据长度。
对于一些很耗时的动态操作来说,这意味着,服务器要等到所有操作完成,才能发送数据,显然这样的效率不高。更好的处理方法是,产生一块数据,就发送一块,采用"流模式"(stream)取代"缓存模式"(buffer)。
因此,1.1版规定可以不使用Content-Length
字段,而使用"分块传输编码"(chunked transfer encoding)。只要请求或回应的头信息有Transfer-Encoding
字段,就表明回应将由数量未定的数据块组成。
Transfer-Encoding: chunked
每个非空的数据块之前,会有一个16进制的数值,表示这个块的长度。最后是一个大小为0的块,就表示本次回应的数据发送完了。下面是一个例子。
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
为了避免这个问题,只有两种方法:一是减少请求数,二是同时多开持久连接。这导致了很多的网页优化技巧,比如合并脚本和样式表、将图片嵌入CSS代码、域名分片(domain sharding)等等。如果HTTP协议设计得更好一些,这些额外的工作是可以避免的。
多路复用带来一个新的问题是,在连接共享的基础之上有可能会导致关键请求被阻塞。SPDY允许给每个request设置优先级,这样重要的请求就会优先得到响应。比如浏览器加载首页,首页的html内容应该优先展示,之后才是各种静态资源文件,脚本文件等加载,这样可以保证用户能第一时间看到网页内容。
允许复用TCP连接,但是同一个TCP连接里面,所有的数据通信是按次序进行的。服务端是按队列顺序处理请求的,服务器只有处理完一个回应,才会进行下一个回应。假如前面的请求处理时间很长,后面就会有许多请求排队等着,这样就造成了“队头阻塞”的问题;同时HTTP是无状态的连接,因此每次请求都需要添加重复的字段,降低了带宽的利用率。
加入了一个新的状态码100(Continue)。客户端事先发送一个只带头域的请求,如果服务器因为权限拒绝了请求,就回送响应码401(Unauthorized);如果服务器接收此请求就回送响应码100,客户端就可以继续发送带实体的完整请求了。100 (Continue) 状态代码的使用,允许客户端在发request消息body之前先用request header试探一下server,看server要不要接收request body,再决定要不要发request body。
加入了一些cache的新特性,当缓存对象的Age超过Expire时变为stale对象,cache不需要直接抛弃stale对象,而是与源服务器进行重新激活(revalidation)。
支持只发送header信息(不带任何body信息),如果服务器认为客户端有权限请求服务器,则返回100,否则返回401。客户端如果接受到100,才开始把请求body发送到服务器。这样当服务器返回401的时候,客户端就可以不用发送请求body了,节约了带宽。
有身份认证机制,许多web站点要求用户提供一个用户名—口令对才能访问存放在其服务器中的文档,这种要求称为身份认证(authentication)。HTTP提供特殊的状态码和头部来帮助Web站点执行身份认证。
支持文件断点续传,RANGE:bytes,HTTP/1.0每次传送文件都是从文件头开始,即0字节处开始。RANGE:bytes=XXXX表示要求服务器从文件XXXX字节处开始传送,断点续传。即返回码是206(Partial Content)
新增了24个错误状态响应码,如409(Conflict)表示请求的资源与资源的当前状态发生冲突;410(Gone)表示服务器上的某个资源被永久性的删除。
HTTP/2.0
.2.0本人不作研究,肯定是解决了HTTP/1.1的部分缺陷而横空出世的,因为HTTP/2.0应用不普遍,本人也未用过,所以暂不作研究。