从HTTP到HTTP3的发展简史

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虽然 HTTP/3 规范仍处于起草阶段，但最新版本的 Chrome 浏览器已经默认支持它了。Chrome 拥有约 70％的浏览器市场份额，所以，可以说 HTTP/3 已经进入主流世界。

这一基础协议的最新修订版旨在

• 让 Web 更加高效、
• 安全并缩短内容交付延迟。
• 从某些角度来说，它是 HTTP2 的完善：
  
  • 通过使用新的专用协议 QUIC 替换基础 TCP 协议 来解决和之前类似的目标。

想要弄明白 QUIC 的优点，最好的办法是讲清楚 TCP 作为 HTTP 请求的传输方式有哪些不足之处。

为此，我们将从头开始细细道来。

1. HTTP：起源

1991 年，当蒂姆·伯纳斯·李爵士设计出一个简单的

• 单行超文本交换协议时，
• TCP 已经是一个古老而可靠的协议了。
• 前者的原始定义文档（也就是后人熟知的 HTTP 0.9）特别提到 TCP 是首选的（尽管并非唯一的）传输协议：

注意：HTTP 当前运行在 TCP 上，但也可以运行在任何 面向连接的服务上。

当然，HTTP 的这个概念验证版本与我们 现在所知道和喜欢的 HTTP 几乎没有相似之处。

• 没有标头，也没有状态码。
• 典型的请求只有GET/path而已。响应仅包含 HTML，且 TCP 连接关闭就会结束。

由于浏览器尚未流行，因此用户需要直接阅读 HTML。

可以用它链接到其他资源，但是在这个 HTML 早期版本中存在的所有标签都不会异步请求其他资源。

一个 HTTP 请求就传递了一个完整的、自给自足的页面。

2. HTTP/1.0 出现

在随后几年中，互联网迎来爆炸式的发展，尽管传输 HTML 仍然是 HTTP 的主要特色，但它逐渐发展成一种可扩展且灵活的通用协议。HTTP 的三大重要更新奠定了这一演变的基础：

• 方法的引入 使客户能 确定其 想要执行操作的类型。
  
  • 例如，引入 POST 是为了允许客户端将数据发送到服务器以处理和存储；
• 状态码为客户端提供了一种 确认服务器已成功处理请求的方法
  
  • ——如果处理失败，则可以用它了解发生了哪种错误；
• 标头增加了 将结构化文本 元数据附加到 可以修改 客户端或服务器 行为的 请求和响应 上的功能。
  
  • 例如，编码和内容类型头使 HTTP 不仅可以传输 HTML，还可以传输任何类型的负载。
  • “压缩”标头允许客户端和服务器协商支持的压缩格式，从而减少了通过连接传输的数据量。

同时，HTML 也不断进化，支持了图像、样式和其他链接资源。

现在，浏览器需要执行多个请求来显示一个网页，而原始的“按请求连接”架构是做不到的。

• 建立和终止 TCP 连接涉及大量的数据包来回交换，因此在延迟开销方面相对昂贵。
• 网页不见得一定由单个文本文件组成，但是随着每页请求数量的增加，延迟也随之增加。

下图说明了每建立一个新的 TCP 连接涉及多少请求开销。

TCP 连接需要三个请求才能建立连接，四个请求可以完全关闭

人们创建了一个“连接”标头来解决这个问题。

• 客户端发送带有“connection:keep-alive”标头的请求，
• 以表明意图为后续请求保持 TCP 连接的打开状态。
• 如果服务器理解此标头并同意遵守该标头，
• 则其响应还将包含“connection:keep-alive”标头。

这样，双方都保持 TCP 通道打开并使用它进行后续通信，直到任何一方决定关闭它为止。

随着 SSL/TLS 加密技术的发展，这一点变得更加重要，

• 因为协商加密算法和交换加密密钥需要在每个连接上增加一个请求 / 响应周期。

单个 TCP 连接可以通过“connection:keep-alive”标头重用于多个请求

当时，许多 HTTP 改进都是自发出现的。当流行的浏览器或服务器应用程序需要新的 HTTP 功能时，它们会自己实现该功能，并希望其他各方也能效仿。具有讽刺意味的是，去中心化的 Web 需要一个中心化的管理机构来避免碎片化造成的不兼容问题。

该协议的最初创建者蒂姆·伯纳斯·李（TimBerners-Lee）意识到了这种危险，并于 1994 年成立了万维网联盟（W3C），该联盟与互联网工程任务组（IETF）一起致力于规范互联网的技术栈。作为为已有环境带来更多规范的第一步，他们记录了当时 HTTP 中最常用的一些功能，并将其命名为 HTTP/1.0 协议。

但是，由于这种“规范”描述的是多种多样的，通常在“实践”中用法不一致的技术，因此它从未获得过标准地位。相比之下，关于 HTTP 协议新版本的工作已经开始了。

• 学不动了，自己看原文吧
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3. HTTP/1.1 的标准化

HTTP/1.1 修复了 HTTP/1.0 的不一致之处，并调整了协议，使其在新的 Web 生态系统中具备更好的性能表现。新版引入的两个最关键的更改是默认使用持久 TCP 连接（保持活动状态）和 HTTP 管线化。