作者：Java3y

本文力求簡單講清每個知識點，希望大家看完能有所收獲

一、HTTP協(xié)議的今生來世

最近在看博客的時候，發(fā)現(xiàn)有的面試題已經(jīng)考HTTP/2了，于是我就順著去了解一下。

到現(xiàn)在為止，HTTP協(xié)議已經(jīng)有三個版本了：

HTTP1.0

HTTP1.1

HTTP/2

下面就簡單聊聊他們?nèi)叩膮^(qū)別，以及整理一些必要的額外知識點。

1.1 HTTP版本之間的區(qū)別

1.1.1 HTTP1.0和HTTP1.1區(qū)別

HTTP1.0和HTTP1.1最主要的區(qū)別就是：

HTTP1.1默認是持久化連接！

在HTTP1.0默認是短連接：

簡單來說就是：每次與服務(wù)器交互，都需要新開一個連接！

試想一下：請求一張圖片，新開一個連接，請求一個CSS文件，新開一個連接，請求一個JS文件，新開一個連接。HTTP協(xié)議是基于TCP的，TCP每次都要經(jīng)過三次握手，四次揮手，慢啟動...這都需要去消耗我們非常多的資源的！

在HTTP1.1中默認就使用持久化連接來解決：建立一次連接，多次請求均由這個連接完成！(如果阻塞了，還是會開新的TCP連接的)

相對于持久化連接還有另外比較重要的改動：

HTTP 1.1增加host字段

HTTP 1.1中引入了Chunked transfer-coding，范圍請求，實現(xiàn)斷點續(xù)傳(實際上就是利用HTTP消息頭使用分塊傳輸編碼，將實體主體分塊傳輸)

HTTP 1.1管線化(pipelining)理論，客戶端可以同時發(fā)出多個HTTP請求，而不用一個個等待響應(yīng)之后再請求

注意：這個pipelining僅僅是限于理論場景下，大部分桌面瀏覽器仍然會選擇默認關(guān)閉HTTP pipelining！

所以現(xiàn)在使用HTTP1.1協(xié)議的應(yīng)用，都是有可能會開多個TCP連接的！

參考資料：

https://www.cnblogs.com/gofighting/p/5421890.html

1.1.2 HTTP2基礎(chǔ)

在說HTTP2之前，不如先直觀比較一下HTTP2和HTTP1.1的區(qū)別：

https://http2.akamai.com/demo

上面也已經(jīng)說了，HTTP 1.1提出了管線化(pipelining)理論，但是僅僅是限于理論的階段上，這個功能默認還是關(guān)閉了的。

管線化(pipelining)和非管線化的區(qū)別：

HTTP Pipelining其實是把多個HTTP請求放到一個TCP連接中一一發(fā)送，而在發(fā)送過程中不需要等待服務(wù)器對前一個請求的響應(yīng)；只不過，客戶端還是要按照發(fā)送請求的順序來接收響應(yīng)！

就像在超市收銀臺或者銀行柜臺排隊時一樣，你并不知道前面的顧客是干脆利索的還是會跟收銀員/柜員磨蹭到世界末日（不管怎么說，服務(wù)器（即收銀員/柜員）是要按照順序處理請求的，如果前一個請求非常耗時（顧客磨蹭），那么后續(xù)請求都會受到影響。

在HTTP1.0中，發(fā)送一次請求時，需要等待服務(wù)端響應(yīng)了才可以繼續(xù)發(fā)送請求。

在HTTP1.1中，發(fā)送一次請求時，不需要等待服務(wù)端響應(yīng)了就可以發(fā)送請求了，但是回送數(shù)據(jù)給客戶端的時候，客戶端還是需要按照響應(yīng)的順序來一一接收

所以說，無論是HTTP1.0還是HTTP1.1提出了Pipelining理論，還是會出現(xiàn)阻塞的情況。從專業(yè)的名詞上說這種情況，叫做線頭阻塞（Head of line blocking）簡稱：HOLB

1.1.3 HTTP1.1和HTTP2區(qū)別

HTTP2與HTTP1.1最重要的區(qū)別就是解決了線頭阻塞的問題！其中最重要的改動是：多路復(fù)用 (Multiplexing)

多路復(fù)用意味著線頭阻塞將不在是一個問題，允許同時通過單一的 HTTP/2 連接發(fā)起多重的請求-響應(yīng)消息，合并多個請求為一個的優(yōu)化將不再適用。

(我們知道：HTTP1.1中的Pipelining是沒有付諸于實際的)，之前為了減少HTTP請求，有很多操作將多個請求合并，比如：Spriting(多個圖片合成一個圖片)，內(nèi)聯(lián)Inlining(將圖片的原始數(shù)據(jù)嵌入在CSS文件里面的URL里），拼接Concatenation(一個請求就將其下載完多個JS文件)，分片Sharding(將請求分配到各個主機上)......

使用了HTTP2可能是這樣子的：

HTTP2所有性能增強的核心在于新的二進制分幀層(不再以文本格式來傳輸了)，它定義了如何封裝http消息并在客戶端與服務(wù)器之間傳輸。

看上去協(xié)議的格式和HTTP1.x完全不同了，實際上HTTP2并沒有改變HTTP1.x的語義，只是把原來HTTP1.x的header和body部分用frame重新封裝了一層而已

HTTP2連接上傳輸?shù)拿總€幀都關(guān)聯(lián)到一個“流”。流是一個獨立的，雙向的幀序列可以通過一個HTTP2的連接在服務(wù)端與客戶端之間不斷的交換數(shù)據(jù)。

實際上運輸時：

HTTP2還有一些比較重要的改動：

使用HPACK對HTTP/2頭部壓縮

服務(wù)器推送

HTTP2推送資料：https://segmentfault.com/a/1190000015773338

流量控制

針對傳輸中的流進行控制(TCP默認的粒度是針對連接)

流優(yōu)先級（Stream Priority）它被用來告訴對端哪個流更重要。

1.2 HTTP2總結(jié)

HTTP1.1新改動：

持久連接

請求管道化

增加緩存處理（新的字段如cache-control）

增加Host字段、支持斷點傳輸?shù)?/p>

HTTP2新改動：

二進制分幀

多路復(fù)用

頭部壓縮

服務(wù)器推送

參考資料：

因鏈接較多，請?zhí)D(zhuǎn)至原文查看

1.3 HTTPS再次回顧

之前在面試的時候被問到了HTTPS，SSL這樣的知識點，也沒答上來，這里也簡單整理一下。

首先還是來解釋一下基礎(chǔ)的東東：

對稱加密：

加密和解密都是用同一個密鑰

非對稱加密：

加密用公開的密鑰，解密用私鑰

(私鑰只有自己知道，公開的密鑰大家都知道)

數(shù)字簽名：

驗證傳輸?shù)膬?nèi)容是對方發(fā)送的數(shù)據(jù)

發(fā)送的數(shù)據(jù)沒有被篡改過

數(shù)字證書（Certificate Authority）簡稱CA

認證機構(gòu)證明是真實的服務(wù)器發(fā)送的數(shù)據(jù)。

3y的通訊之路：

遠古時代：3y和女朋友聊天傳輸數(shù)據(jù)之間沒有任何的加密，直接傳輸

內(nèi)容被看得一清二楚，毫無隱私可言

上古時期：使用對稱加密的方式來保證傳輸?shù)臄?shù)據(jù)只有兩個人知道

此時有個問題：密鑰不能通過網(wǎng)絡(luò)傳輸(因為沒有加密之前，都是不安全的)，所以3y和女朋友先約見面一次，告訴對方密碼是多少，再對話聊天。

中古時期：3y不單單要跟女朋友聊天，還要跟爸媽聊天的哇(同樣不想泄漏了自己的通訊信息)。那有那么多人，難道每一次都要約來見面一次嗎？(說明維護多個對稱密鑰是麻煩的！)--->所以用到了非對稱加密

3y自己保留一份密碼，獨一無二的(私鑰)。告訴3y女朋友，爸媽一份密碼(這份密碼是公開的，誰都可以拿--->公鑰)。讓他們給我發(fā)消息之前，先用那份我告訴他們的密碼加密一下，再發(fā)送給我。我收到信息之后，用自己獨一無二的私鑰解密就可以了！

近代：此時又出現(xiàn)一個問題：雖然別人不知道私鑰是什么，拿不到你原始傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，但是可以拿到加密后的數(shù)據(jù)，他們可以改掉某部分的數(shù)據(jù)再發(fā)送給服務(wù)器，這樣服務(wù)器拿到的數(shù)據(jù)就不是完整的了。

3y女朋友給3y發(fā)了一條信息”3y我喜歡你“，然后用3y給的公鑰加密，發(fā)給3y了。此時不懷好意的人截取到這條加密的信息，他破解不了原信息。但是他可以修改加密后的數(shù)據(jù)再傳給3y?？赡?y拿到收到的數(shù)據(jù)就是”3y你今晚跪鍵盤吧“

現(xiàn)代：拿到的數(shù)據(jù)可能被篡改了，我們可以使用數(shù)字簽名來解決被篡改的問題。數(shù)字簽名其實也可以看做是非對稱加密的手段一種，具體是這樣的：得到原信息hash值，用私鑰對hash值加密，另一端用公鑰解密，最后比對hash值是否變了。如果變了就說明被篡改了。(一端用私鑰加密，另一端用公鑰解密，也確保了來源)

目前現(xiàn)在：好像使用了數(shù)字簽名就萬無一失了，其實還有問題。我們使用非對稱加密的時候，是使用公鑰進行加密的。如果公鑰被偽造了，后面的數(shù)字簽名其實就毫無意義了。講到底：還是可能會被中間人攻擊~此時我們就有了CA認證機構(gòu)來確認公鑰的真實性！

對于數(shù)字簽名和CA認證還是不太了解參考一下

阮一峰：

http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/08/what_is_a_digital_signature.html

什么是數(shù)字簽名和證書？

http://m.itdecent.cn/p/9db57e761255

回到我們的HTTPS，HTTPS其實就是在HTTP協(xié)議下多加了一層SSL協(xié)議(ps:現(xiàn)在都用TLS協(xié)議了)

HTTPS采用的是混合方式加密：

過程是這樣子的：

用戶向web服務(wù)器發(fā)起一個安全連接的請求

服務(wù)器返回經(jīng)過CA認證的數(shù)字證書，證書里面包含了服務(wù)器的public key(公鑰)

用戶拿到數(shù)字證書，用自己瀏覽器內(nèi)置的CA證書解密得到服務(wù)器的public key

用戶用服務(wù)器的public key加密一個用于接下來的對稱加密算法的密鑰，傳給web服務(wù)器

因為只有服務(wù)器有private key可以解密，所以不用擔(dān)心中間人攔截這個加密的密鑰

服務(wù)器拿到這個加密的密鑰，解密獲取密鑰，再使用對稱加密算法，和用戶完成接下來的網(wǎng)絡(luò)通信

所以相比HTTP，HTTPS 傳輸更加安全

（1） 所有信息都是加密傳播，黑客無法竊聽。

（2） 具有校驗機制，一旦被篡改，通信雙方會立刻發(fā)現(xiàn)。

（3） 配備身份證書，防止身份被冒充。

參考資料：

因鏈接較多，請?zhí)D(zhuǎn)至原文查看

二、總結(jié)

我只是在學(xué)習(xí)的過程中，把自己遇到的問題寫出來，整理出來，希望可以對大家有幫助。如果文章有錯的地方，希望大家可以在評論區(qū)指正，一起學(xué)習(xí)交流~