一句話總結

• HTTP/1.0: 短連接，每次請求都需要建立一個新的 TCP 連接，性能較差。
• HTTP/1.1: 長連接，默認開啟 Keep-Alive，連接可復用，解決了 1.0 的大部分問題，是目前使用最廣泛的版本。
• HTTP/2.0: 二進制、多路復用，徹底解決了 1.1 的“隊頭阻塞”問題，大幅提升了傳輸性能。

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對比表格（核心區別一覽）

特性	HTTP/1.0	HTTP/1.1	HTTP/2.0
連接方式	短連接	長連接 (Persistent)	多路復用 (Multiplexing)
隊頭阻塞 (HOL)	存在	存在 (請求級別)	基本解決 (單個 TCP 連接內)
協議格式	文本 (ASCII)	文本 (ASCII)	二進制 (Binary)
Header 壓縮	無	無	HPACK 算法
服務器推送	不支持	不支持	支持 (Server Push)
Host 頭部	可選	必須	必須
緩存處理	Expires, Last-Modified	Cache-Control, ETag 等更完善的機制	繼承 1.1 并進一步優化

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詳細解釋核心區別

下面深入探討這些關鍵改變的含義和影響。

1. 連接方式的進化：從短連接到多路復用

這是三個版本之間最根本的區別，直接影響了性能。

• HTTP/1.0: 短連接 (Short-lived Connections)

  • 工作模式: 瀏覽器每請求一個資源（如 HTML, CSS, JS, 圖片），都需要建立一個新的 TCP 連接。請求完成后，連接立即關閉。
  • 缺點:
    • 高延遲: 每個資源的請求都包含 TCP 的三次握手和四次揮手過程，開銷巨大。
    • 服務器壓力大: 頻繁地創建和銷毀連接，對服務器資源消耗嚴重。

• HTTP/1.1: 長連接 (Persistent Connections)

  • 工作模式: 默認啟用 Connection: keep-alive。一個 TCP 連接在發送請求后不會立即關閉，可以被后續的多個請求復用。
  • 優點:
    • 減少延遲: 避免了重復的 TCP 握手和揮手，顯著提高了加載速度。
  • 缺點 (引入了新問題):
    • 隊頭阻塞 (Head-of-Line Blocking): 雖然連接可以復用，但在同一個連接上，請求必須按順序發送和接收。如果前一個請求非常耗時（例如一個大文件），后面的請求即使很小，也必須等待它完成才能被處理。這就像在超市排隊結賬，前面的人買了很多東西，你就得一直等。
    • Pipelining (管道化): 1.1 曾試圖通過管道化技術解決部分問題（即客戶端可以連續發送多個請求而不用等待響應），但由于實現復雜且容易出錯（如代理服務器支持不佳），大部分瀏覽器默認都禁用了它。

• HTTP/2.0: 多路復用 (Multiplexing)

  • 工作模式: 這是 HTTP/2.0 的革命性改變。它在一個 TCP 連接上，引入了流 (Stream) 的概念。每個請求和響應都作為一個獨立的流，并被分解成更小的幀 (Frame)。這些幀可以交錯發送，然后在另一端根據流 ID 重新組裝。
  • 優點:
    • 徹底解決隊頭阻塞: 因為多個請求/響應可以同時在同一個連接上并行傳輸，一個慢請求不會阻塞其他請求。這就像超市開了多個收銀臺，顧客可以同時結賬，互不干擾。
    • 連接效率更高: 只需建立一個 TCP 連接即可傳輸所有資源，最大化地利用了連接，降低了延遲。

2. 協議格式：從文本到二進制

• HTTP/1.x: 是人類可讀的文本協議。請求和響應的報文都是純文本字符串，例如：

  GET /index.html HTTP/1.1
  Host: example.com
  User-Agent: curl/7.64.1
  

  • 缺點: 格式不緊湊，解析起來相對慢且容易出錯（比如對空格、換行的處理）。

• HTTP/2.0: 是二進制協議。所有傳輸的數據都被分割成二進制編碼的幀。

  • 優點:
    • 解析高效: 二進制格式解析起來更高效、更健壯，不易出錯。
    • 體積更小: 為數據壓縮和傳輸優化提供了基礎。

3. Header 壓縮：HPACK 算法

• HTTP/1.x: 不會對 Header 進行壓縮。每次請求，即使 Header 內容（如 Cookie, User-Agent）基本沒變，也需要完整地發送一遍。當請求很多時，這會產生巨大的、不必要的流量。

• HTTP/2.0: 使用 HPACK 算法對 Header 進行壓縮。

  • 工作原理:
    1. 靜態表 (Static Table): 客戶端和服務器共同維護一個包含常見 Header（如 :method: GET）的靜態表。
    2. 動態表 (Dynamic Table): 對于會變化的內容（如自定義 Header 或 Cookie），HPACK 會在連接中創建一個動態表，記錄下已經發送過的 Header。后續請求如果包含相同的 Header，只需發送一個索引號即可。
    3. 霍夫曼編碼: 對新的或未在表中的 Header 值使用霍夫曼編碼進行壓縮。
  • 優點: 極大地減少了請求的體積，尤其是在移動端或網絡不佳的環境下，效果非常明顯。

4. 服務器推送 (Server Push)

• HTTP/1.x: 只能由客戶端發起請求，服務器被動響應。典型的流程是：瀏覽器請求 HTML -> 解析 HTML -> 發現需要 CSS 和 JS -> 再分別發起對 CSS 和 JS 的請求。

• HTTP/2.0: 允許服務器主動推送資源給客戶端。

  • 工作原理: 當客戶端請求一個 HTML 頁面時，服務器可以預測到客戶端接下來肯定會需要相關的 CSS 和 JS 文件，于是在發送 HTML 的同時，主動將這些資源“推送”給客戶端的緩存。當客戶端解析完 HTML 準備請求這些資源時，會發現它們已經存在于本地了。
  • 優點: 減少了關鍵資源的請求往返時間 (RTT)，加快了頁面的“可交互時間”。

總結

• HTTP/1.0 -> HTTP/1.1: 主要的飛躍是從短連接變為長連接，解決了頻繁建立連接的性能瓶頸，并引入了更完善的緩存機制和 Host 頭（支持了虛擬主機）。
• HTTP/1.1 -> HTTP/2.0: 是一次徹底的性能革命。通過多路復用、二進制協議、Header 壓縮和服務器推送等關鍵技術，根本上解決了 HTTP/1.1 的隊頭阻塞問題，最大化地提升了 Web 頁面的加載速度和傳輸效率。

簡單來說，HTTP 的演進史就是一部不斷追求**“更快、更省、更高效”**的歷史。