1. HTTP的基本優(yōu)化方向

影響一個(gè)HTTP網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求的因素主要有2個(gè)：帶寬和延遲

• 帶寬，如果我們還在撥號(hào)上網(wǎng)的時(shí)代，那么帶寬是一個(gè)比較重要的制約因素。但是現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)使得帶寬得到很大的提升，我們不會(huì)擔(dān)心帶寬而影響網(wǎng)速。
• 延遲
  • 瀏覽器阻塞（HOL blocking）：瀏覽器會(huì)因?yàn)橐恍┰蜃枞?qǐng)求。瀏覽器對(duì)于同一個(gè)域名，只能同時(shí)有4個(gè)連接（這個(gè)根據(jù)瀏覽器內(nèi)核不同可能會(huì)有所差異），超過(guò)瀏覽器最大連接數(shù)限制，后續(xù)請(qǐng)求就會(huì)被阻塞
  • DNS查詢(xún)（DNS lookup）：瀏覽器需要知道目標(biāo)服務(wù)器的IP才能建立鏈接。將域名解析為IP的這個(gè)系統(tǒng)就是DNS。這個(gè)通?？梢岳肈NS緩存來(lái)達(dá)到減少時(shí)間的目的。
  • 建立連接（Initial connection）：HTTP是基于TCP來(lái)寫(xiě)一的，瀏覽器最快要再第三次握手時(shí)才能捎帶HTTP請(qǐng)求報(bào)文，達(dá)到真正的建立連接，但是這些連接無(wú)法復(fù)用會(huì)導(dǎo)致每次請(qǐng)求都經(jīng)歷三次握手和慢啟動(dòng)。三次握手在高延遲的情況下影響比較明顯，而慢啟動(dòng)對(duì)文件類(lèi)大請(qǐng)求影響較大

2. http1.0和http1.1的區(qū)別

主要區(qū)別體現(xiàn)在緩存處理：
1??緩存處理。
在http1.0中主要使用header的if-modified-since/expires來(lái)做緩存的判斷依據(jù)。
http1.1引入了更多的緩存策略控制策略。比如Entity tag，If-Unmodified-Since，If-match，If-None-Match等更多可供選擇的緩存頭來(lái)控制緩存。
2??帶寬優(yōu)化及網(wǎng)絡(luò)連接的使用。
HTTP1.0中存在一些浪費(fèi)帶寬的現(xiàn)象。例如客戶(hù)端只需要某個(gè)對(duì)象中的一部分，服務(wù)器端卻把整個(gè)對(duì)象送過(guò)來(lái)了，并且不能支持?jǐn)帱c(diǎn)續(xù)傳的功能。
HTTP1.1在請(qǐng)求頭中引入了range頭域，它允許只請(qǐng)求資源中的某一部分，即返回碼是206（partial content）。方便開(kāi)發(fā)者的自由選擇、節(jié)省帶寬。
3??錯(cuò)誤通知的管理。
在HTTP1.1中新增了24個(gè)錯(cuò)誤狀態(tài)響應(yīng)碼。如409（conflict）表示請(qǐng)求的資源與資源當(dāng)前的狀態(tài)發(fā)生沖突，401（gone）表示服務(wù)器上的資源被永久的刪除。
4??host頭處理。
在HTTP1.0中認(rèn)為每一個(gè)服務(wù)器都綁定一個(gè)ip地址，因此請(qǐng)求消息頭中并沒(méi)有傳遞主機(jī)名（hostname）。
但是隨著虛擬主機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在一臺(tái)物理服務(wù)器上可以存在多臺(tái)虛擬主機(jī)，并且他們共享一個(gè)ip地址。
HTTP1.1中請(qǐng)求和響應(yīng)都支持host頭域，且請(qǐng)求消息中如果沒(méi)有host頭域會(huì)報(bào)錯(cuò)（400bad request）
5??長(zhǎng)鏈接
HTTP1.1支持長(zhǎng)鏈接和請(qǐng)求的流水線處理，在一個(gè)TCP連接上可以傳送多個(gè)HTTP請(qǐng)求和響應(yīng)，減少了建立多個(gè)連接的消耗和延遲。在HTTP1.1中默認(rèn)打開(kāi)onnection:keep-alive，在一定程度上彌補(bǔ)了http1.0每次請(qǐng)求都要重新連接的缺陷。

3. HTTPS和HTTP的區(qū)別

• HTTPS需要到CA申請(qǐng)證書(shū)，免費(fèi)證書(shū)很少，一般需要收費(fèi)
• HTTP協(xié)議運(yùn)行TCP之上，所有傳輸?shù)膬?nèi)容都是明文的，HTTPS運(yùn)行在SSL/TLS上，SSL/TLS運(yùn)行在tcp上，所有傳輸?shù)膬?nèi)容都是加密的。
• HTTP和HTTPS用的是完全不同的連接方式，端口也不同。前者是80，后者是443。
• HTTPS可以有效的防止運(yùn)營(yíng)商劫持，解決了防劫持的一大問(wèn)題。
  HTTPS與HTTP最大的差距就是，HTTPS是運(yùn)行在SSL/TLS之上，而SSL/TLS運(yùn)行在tcp上。

4. SPDY：HTTP1.x的優(yōu)化

SPDY優(yōu)化了HTTP1.x的請(qǐng)求延遲，解決了HTTP1.x的安全性

1. 降低延遲
   針對(duì)HTTP高延遲的問(wèn)題，SPDY采取了多路復(fù)用（multiplexing）。多路復(fù)用通過(guò)多個(gè)請(qǐng)求stream共享一個(gè)tcp連接的方式，解決了HOL blocking問(wèn)題，降低了延遲同時(shí)提高了帶寬的利用率。
2. 請(qǐng)求優(yōu)先級(jí)
   多路復(fù)用帶來(lái)一個(gè)新的問(wèn)題是，在連接共享的基礎(chǔ)之上有可能導(dǎo)致關(guān)鍵請(qǐng)求被阻塞。SPDY允許給每個(gè)請(qǐng)求設(shè)置優(yōu)先級(jí)，重要的請(qǐng)求就會(huì)優(yōu)先得到響應(yīng)。
3. header壓縮
   HTTP1.x的header很多都是重復(fù)多余的。選擇合適的壓縮算法可以減少包的大小和數(shù)量。
4. 基于HTTPS的加密協(xié)議傳輸
   提高傳輸數(shù)據(jù)的可靠性
5. 服務(wù)端推送（server push）
   采用了SPDY的網(wǎng)頁(yè)，例如網(wǎng)頁(yè)中有一個(gè)style.css的請(qǐng)求，愛(ài)客戶(hù)端收到style.css數(shù)據(jù)的同時(shí)，服務(wù)端會(huì)將style.js的文件推給客戶(hù)端。當(dāng)客戶(hù)端收到再次嘗試style.js的時(shí)候就可以直接讀取緩存，不用再發(fā)送請(qǐng)求。

SPDY的構(gòu)成圖

SPDY的構(gòu)成圖

SPDY位于HTTP之下，TCP和SSL之上，這樣就可以輕松兼容老版本的HTTP協(xié)議，同時(shí)可以使用已有的SSL功能

5. HTTP2.0性能驚人

HTTP2的性能比HTTP1.1好很多，這里是Akamai公司的一個(gè)官方演示

demo展示的效果

6. HTTP2.0： SPDY的升級(jí)版

HTTP2.0可以說(shuō)是SPDY的升級(jí)版（原本也是基于SPDY設(shè)計(jì)的），但是兩者還是有一些區(qū)別：

1. HTTP2.0支持明文HTTP傳輸，而SPDY強(qiáng)制使用HTTPS（加密傳輸）
2. HTTP2.0消息頭的壓縮算法才有HPACK， SPDY采用的是DEFLATE

7. HTTP2.0和HTTP1.X相比的新特性

• 解析格式不同，http2.0是采用二進(jìn)制格式
  HTTP1.X的解析是基于文本，基于文本協(xié)議的格式解析存在天然缺陷，文本的表現(xiàn)形式有多樣性，要做到健壯要考慮的場(chǎng)景必然很多。
  HTTP2.0采用的是二進(jìn)制格式，只認(rèn)0和1的組合。實(shí)現(xiàn)方便且健壯
• 多路復(fù)用，即連接共享
  HTTP2.0每一個(gè)request都是用作連接共享機(jī)制的。一個(gè)request對(duì)應(yīng)一個(gè)id，這樣一個(gè)連接上可以有多個(gè)request，每個(gè)連接的request可以隨機(jī)的混雜在一起，接收方可以根據(jù)request的id將request再歸屬到不同的服務(wù)端請(qǐng)求里面、
  -- header壓縮
  HTTP1.X的header里面帶有大量的信息，每次請(qǐng)求都要重復(fù)發(fā)送。
  HTTP2.0使用encoder來(lái)減少需要傳輸?shù)膆eader大小，通訊雙方各自cache一份header fields表，即避免了重復(fù)header的傳輸，又減少了需要傳輸?shù)拇笮　?/li>
• 服務(wù)端推送（server push）

8. HTTP2.0的升級(jí)改造

• 前文說(shuō)了HTTP2.0其實(shí)可以支持非HTTPS的，但是現(xiàn)在主流的瀏覽器像chrome、firefox表示還是只支持基于TLS部署的HTTP2.0協(xié)議，所以想升級(jí)成HTTP2.0還是先升級(jí)成HTTPS
• 當(dāng)網(wǎng)站升級(jí)成HTTPS之后，升級(jí)成HTTP2.0就簡(jiǎn)單很多，如果使用nginx只要在配置文件中啟用相應(yīng)的協(xié)議即可。
• 使用了HTTP2.0之后原本的HTTP1.X不用擔(dān)心。因?yàn)镠TTP2.0完全兼容HTTP1.X的語(yǔ)義，對(duì)于不支持HTTP2.0的瀏覽器。nginx會(huì)自動(dòng)向下兼容。

HTTP2.0的多路復(fù)用和HTTP1.X的長(zhǎng)連接復(fù)用有什么區(qū)別

• HTTP/1.X一次請(qǐng)求-響應(yīng)，建立一個(gè)連接，用完關(guān)閉；每一個(gè)請(qǐng)求都要建立一個(gè)連接。
• HTTP1.1 pipeling解決方式為，若干個(gè)請(qǐng)求排隊(duì)串行化單線程處理，后面的請(qǐng)求等待前面請(qǐng)求的返回才能獲得執(zhí)行機(jī)會(huì)，一旦有某請(qǐng)求超時(shí)，后續(xù)請(qǐng)求只能被阻塞，毫無(wú)辦法，也就是人們常說(shuō)的線頭阻塞。

• HTTP/2多個(gè)請(qǐng)求可能在同一個(gè)連接上并行執(zhí)行。某個(gè)請(qǐng)求任務(wù)耗時(shí)嚴(yán)重，不會(huì)影響到其他連接的正常執(zhí)行、

  
  
  HTTP1.1和HTTP2.0

服務(wù)器推送是什么？

服務(wù)器推送能把客戶(hù)端所需要的資源伴隨index.html一起發(fā)送到客戶(hù)端，省去了客戶(hù)端重復(fù)請(qǐng)求的步驟。正因?yàn)闆](méi)有發(fā)起請(qǐng)求，建立連接等操作，所以靜態(tài)資源通過(guò)服務(wù)器推送的方式可以極大地提升速度。

為什么需要頭部壓縮

假定一個(gè)頁(yè)面有100個(gè)資源需要加載，每一次請(qǐng)求都有1kb的消息頭，則至少需要消耗100kb來(lái)獲取這些請(qǐng)求頭。HTTP2.0維護(hù)一個(gè)字典，差量更新HTTP頭部，大大降低因頭部傳輸產(chǎn)生的流量。

HTTP2.0多路復(fù)用

HTTP優(yōu)化的性能并不在于高帶寬，而是低延遲。TCP連接會(huì)隨著時(shí)間進(jìn)行自我調(diào)諧，起初會(huì)限制連接的最大速度，如果數(shù)據(jù)傳輸成功，會(huì)隨著時(shí)間的推移提高傳輸?shù)乃俣?。這種調(diào)諧叫做TCP的慢啟動(dòng)。由于這種原因，讓原本就具有突發(fā)性和短時(shí)性的HTTP連接變得十分低效。
HTTP/2讓所有的數(shù)據(jù)流共用同一個(gè)連接，可以更有效地使用TCP連接，讓高帶寬也能真正的服務(wù)于HTTP的性能提升。