HTTP及其2.0版本综述

1.HTTP的历史

HTTP出现已有近30年的历史了。

最早的版本HTTP 0.9发布于1991。

随后的HTTP 1.0发布于1996.5，提供了缓存相关的Head，如If-Modified-Since,Expires等。

1999年发布的HTTP 1.1是使用最广泛的版本，其改进的特征如下：

• 增强了缓存相关的Head: Entity tag，If-Unmodified-Since, If-Match, If-None-Match
• 对象请求更精确，提供的请求Head: Range
• 为了支持共享IP的多个虚拟服务器，提供的请求Head为Host: www.sina.com.cn
• 客户端与服务器之间的长连接(persistent connection)，提供的Head为Connection: keep-alive
• 客户端与服务器之间的连接顺序流水线处理pipeline
• 更丰富的错误响应状态码

但是HTTP1.1仍然有如下明显的不足：

• 连接可以串联，但是无法并发
• 明文传输
• Header体积过于庞大
• keep-alive造成服务器压力山大

2.SPDY

由于HTTP继续改进缓慢，忍无可忍的Google在2009发布了 SPDY。SPDY仍然是一个应用层协议，在TCP之上，在SSL/TLS和HTTP之间。主要是从会话的角度增强了HTTP 1.1以提高Web页面的访问速度。HTTP 2.0主要就是基于SPDY标准化推出的，可以说SPDY几乎完全被HTTP 2.0接受。SPDY的最后版本是SPDY 3.1，HTTP 2.0发布后就终止独立发展了。

SPDY从一开始就建立在SSL/TLS安全会话的基础上，因而强制要求HTTPS，为此还提供了专门的安全会话协商协议NPN。

NPN (Next Protocol Negotiation)是一个TLS的扩展，以支持在应用层的443端口使用SPDY协议。NPN自始至终都只是RFC内部草案，随着SPDY向HTTP 2.0的标准化推进，2012年10月就已经终止了（Chrome 51以后的浏览器就不支持了）。用以替代NPN的是ALPN。

ALPN (Application-Layer Protocol Negotiation)也一个TLS的扩展，以支持在应用层的443端口使用HTTP2协议。ALPN于2014年7月发布为RFC 7301标准。

3.HTTP2.0

万事俱备，HTTP 2.0终于横空出世了。HTTP 2.0也被称为HTTP/2，或H2。2015年5月IETF发布，是SPDY 2的标准化。

HTTP 2.0规范由两个部分组成：

• Hypertext Transfer Protocol version 2，RFC7540
• HPACK - Header Compression for HTTP/2，RFC7541

HTTP 2.0规范的特点：

• 数据以二进制编码传输（通过二进制分帧层Binary framing，该层属于应用层，位于SSL/TLS与HTTP之间，也导致无法向后兼容）

与SPDY不同的是，HTTP 2.0支持密文传输，也支持明文传输；而SPDY只支持密文传输。

• 消息头压缩传输以降低网络的流量

与SPDY不同的是，HTTP 2.0采用HPACK压缩算法，而SPDY采用DEFLATE压缩算法

• 多路复用，即一个TCP连接可以一次发生多个请求，一次接收多个响应；并发的请求或响应之间无互相阻塞
• 服务端主动把静态JS/CSS等资源推送给客户端

4. 对HTTP 2.0的支持情况

支持HTTP 2.0的服务器或客户端实现列表如下：

https://github.com/http2/http2-spec/wiki/Implementations

4.1 服务器

服务器要支持HTTPS 2.0，除了TLS 1.2+，还需要一个TLS扩展ALPN，不同的服务器实现不同。目前服务器的支持情况如下：

• Nginx 1.9.5+
• NodeJS 8.4.0+ (node-http2)
• Apache 2.4.17+ (mod_http2)

a2enmod http2

site配置文件中：Protocols h2 http/1.1

• Apache Tomcat 8.5+ (libtcnative,JDK8)
• Apache Tomcat 9.0+ (JDK9)
• Undertow 1.3 (alpn_boot)
• Undertow 1.4+
• Jetty 9.4.8 (alpn_boot)

4.2 浏览器

支持HTTP 2.0的浏览器：

• Google Chrome 49， 65~69
• Mozilla Firefox 59~62
• Microsoft Edge 16~18
• Safari 11.1, 12, TP
• IE 11

4.3 支持HTTP 2.0的客户端工具

• OpenSSL 1.0.2+
• LibreSSL 2.5.0+
• curl 7.36.0 , libcurl(基于nghttp2)

curl --http2

• Wireshark

4.4 支持HTTP 2.0的开发类库

• C语言

nghttp2

• Java语言

JDK 9, 10

Apache HttpComponents 5.0-beta1（2018.1.18）

OkHttp

Netty

Jetty

5. 验证服务器是否支持HTTP 2.0

https://tools.keycdn.com/http2-test

chrome://net-internals/#http2

6. 对比HTTP1.1与HTTP2.0加载图片的效果

https://http2.akamai.com/demo

参考链接：

http://dev.chromium.org/spdy

https://github.com/http2

https://nghttp2.org/