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【2025最新面试八股常问知识点】HTTP1.0，HTTP1.1，HTTP2.0,HTTP3.0，HTTP的进化之路。

news 来源：原创 2025/4/27 7:27:44

HTTP

超文本传输协议（英文：HyperText Transfer Protocol，缩写：HTTP）是一种用于分布式、协作式和超媒体信息系统的应用层协议。设计HTTP最初的目的是为了提供一种发布和接收HTML页面的方法。通过HTTP或者HTTPS协议请求的资源由统一资源标识符（Uniform Resource Identifiers，URI）来标识。

HTTP 协议是以 ASCII 码传输，基于请求与响应模式的、无状态的，建立在 TCP/IP 协议之上的应用层规范。。它不涉及数据包（packet）传输，主要规定了客户端和服务器之间的通信格式，默认使用80端口。

HTTP协议主要的版本有4个，分别是HTTP/1.0、HTTP/1.1、HTTP/2和HTTP3.0HTTPS是另外一个协议，简单讲是HTTP的安全版。可以看我的另一篇博客

【2025计算机网络-面试常问】http和https区别是什么，http的内容有哪些，https用的是对称加密还是非对称加密，流程是怎么样的-CSDN博客https://blog.csdn.net/gwndjsh/article/details/147373157?spm=1001.2014.3001.5501

1. HTTP/1.0（1996年）

HTTP/1.0中浏览器与服务器只保持短暂的连接，连接无法复用。也就是说每个TCP连接只能发送一个请求。发送数据完毕，连接就关闭，如果还要请求其他资源，就必须再新建一个连接。

核心特点：
- 短连接：每个请求/响应后立即关闭TCP连接，导致高延迟（需频繁三次握手）。
- 无状态：服务器不记录客户端状态（依赖Cookie等机制扩展）。
- 基础功能：支持GET、POST、HEAD方法，通过Content-Type支持多种数据类型（如HTML、图片）。
典型问题：
- TCP连接的建立需要三次握手，是很耗费时间的一个过程。所以，HTTP/1.0版本的性能比较差。现在，随便打开一个网页，上面都会有很多图片、视频等资源，HTTP/1.0显然无法满足性能要求。
  每个资源（如图片、CSS）需单独建立连接，页面加载效率极低。

2. HTTP/1.1（1997年，主流版本）

最主要的改进就是引入了持久连接。所谓的持久连接就是：在一个TCP连接上可以传送多个HTTP请求和响应，减少了建立和关闭连接的消耗和延迟。

核心改进：
- 持久连接（Keep-Alive）：默认复用TCP连接，减少握手开销（通过Connection: keep-alive）。
- 管道化（Pipelining）：允许客户端发送多个请求而不需等待响应（但服务器必须按顺序返回，易队头阻塞）。
- 分块传输（Chunked Transfer）：支持流式传输（Transfer-Encoding: chunked）。
- 缓存控制：引入Cache-Control、ETag等头部优化缓存策略。
- Host头：支持虚拟主机（单IP托管多域名）。
遗留问题：
- 队头阻塞（Head-of-Line Blocking）：一个慢请求会阻塞后续请求。对于管道连接还是有一定的限制和要求的，其中一个比较关键的就是服务端必须按照与请求相同的顺序回送HTTP响应。这也就意味着，如果一个响应返回发生了延迟，那么其后续的响应都会被延迟，直到队头的响应送达。这就是所谓的HTTP队头阻塞。
- 头部冗余：每次请求携带大量重复头部（如Cookie）。

SPDY（过度时期）

虽然，HTTP/1.1在HTTP/1.0的基础上提供了持久连接，提升了很大的效率，但是，还是有很大的提升空间。

正所谓时势造英雄，正是因为HTTP存在着诸多不足，所以，才诞生了SPDY。2009年，谷歌公开了自行研发的 SPDY 协议，主要解决 HTTP/1.1 效率不高的问题。它的设计目标是降低 50% 的页面加载时间。SPDY主要提供了以下功能（后文介绍HTTP2的时候再详细介绍）：

●多路复用（multiplexing）。多个请求共享一个tcp连接。
●header压缩。删除或者压缩HTTP头
●服务端推送。提供服务方发起通信，并向客户端推送数据的机制。

SPDY位于HTTP之下，TCP和SSL之上，这样可以轻松兼容老版本的HTTP协议。

3. HTTP/2.0（2015年，革命性升级）

HTTP/2主要是解决HTTP中存在的效率问题。它主要引入了二进制分帧、多路复用、header压缩、以及服务端推送的新特性，大大的提升了效率。

而且，在HTTP/2中还解决了一个重要的问题，那就是HTTP的队头阻塞问题。

核心改进：
- 二进制协议：替换文本格式，帧（Frames）和流（Streams）提高解析效率。主要是HTTP/2 会将所有传输的信息分割为更小的消息和帧（frame）,并对它们采用二进制格式的编码。这种单连接多资源的方式，减少了服务端的压力，使得内存占用更少，连接吞吐量更大。而且，TCP连接数的减少使得网络拥塞状况得以改善，同时慢启动时间的减少，使拥塞和丢包恢复速度更快。
- 多路复用（Multiplexing）：单连接并行传输多个请求/响应，彻底解决队HTTP头阻塞。多路复用允许同时通过单一的HTTP/2.0连接发起多重的请求-响应消息。
- 头部压缩（HPACK）：减少冗余头部体积（专为HTTP设计的压缩算法）。HTTP/1.1的header带有大量信息，而且每次都要重复发送。HTTP/2 为了减少这部分开销，采用了HPACK 头部压缩算法对Header进行压缩。
- 服务器推送（Server Push）：服务器可主动推送资源（如CSS/JS）到客户端缓存。简单来讲就是当用户的浏览器和服务器在建立连接后，服务器主动将一些资源推送给浏览器并缓存起来的机制。有了缓存，当浏览器想要访问已缓存的资源的时候就可以直接从缓存中读取了。
- 流优先级：允许设置请求优先级（如优先加载HTML而非图片）。
局限：
- 仍基于TCP，可能受TCP队头阻塞影响（如丢包时重传阻塞所有流）。只能说HTTP/2解决了HTTP的队头阻塞问题，但是并没有解决TCP队头阻塞问题！
- 部署复杂度高（需TLS加密，依赖ALPN协商）。
关于怎么解决的HTTP头阻塞为问题
- 在HTTP1.1中的HTTP头阻塞是因为管道化的设计方式造成的。HTTP/2废弃了管道化的方式，而是创新性的引入了帧、消息和数据流等概念。客户端和服务器可以把 HTTP 消息分解为互不依赖的帧，然后乱序发送，最后再在另一端把它们重新组合起来。因为没有顺序了，所以就不需要阻塞了，就有效的解决了HTTP队头阻塞的问题。
关于TCP头阻塞的问题（发生原因）
- 因为TCP传输过程中会把数据拆分为一个个按照顺序排列的数据包，这些数据包通过网络传输到了接收端，接收端再按照顺序将这些数据包组合成原始数据，这样就完成了数据传输。但是如果其中的某一个数据包没有按照顺序到达，接收端会一直保持连接等待数据包返回，这时候就会阻塞后续请求。这就发生了TCP队头阻塞。
  HTTP/1.1的管道化持久连接也是使得同一个TCP链接可以被多个HTTP使用，但是HTTP/1.1中规定一个域名可以有6个TCP连接。而HTTP/2中，同一个域名只是用一个TCP连接。
  所以，在HTTP/2中，TCP队头阻塞造成的影响会更大，因为HTTP/2的多路复用技术使得多个请求其实是基于同一个TCP连接的，那如果某一个请求造成了TCP队头阻塞，那么多个请求都会受到影响。
放弃TCP（推荐）或者升级TCP（不推荐）
- 放弃TCP好理解和跟下面的HTTP3一样，但是升级TCP的时候，这就涉及到一个”协议僵化“的问题。需要考虑中间层的问题，中间设备是指插入在数据终端和信号转换设备之间，完成调制前或解调后某些附加功能的辅助设备。例如集线器、交换机和无线接入点、路由器、安全解调器、通信服务器等都是中间设备。一个网络需要经过无数个中间设备的转发才能到达终端用户。操作系统也是一个重要的因素，因为TCP协议需要通过操作系统内核来实现，而操作系统的更新也是非常滞后的。所以，这种问题就被称之为”中间设备僵化”，也是导致”协议僵化”的重要原因。这也是限制着TCP协议更新的一个重要原因。

4. HTTP/3.0（2022年正式标准，基于QUIC（应该是属于传输层），这是一种完全基于UDP的协议）

我们知道，HTTP/2之所以"被弃用"，是因为他使用的传输层协议仍然是TCP，所以HTTP/3首要解决的问题就是绕开TCP，像上面所说如果改造TCP协议的话那么同样还是会因为受到中间设备僵化的影响，导致无法被大规模应用。所以，研发人员们想到了一种基于UDP实现的方式

QUIC协议有以下特点：
●基于UDP的传输层协议：它使用UDP端口号来识别指定机器上的特定服务器。
●可靠性：虽然UDP是不可靠传输协议，但是QUIC在UDP的基础上做了些改造，使得他提供了和TCP类似的可靠性。它提供了数据包重传、拥塞控制、调整传输节奏以及其他一些TCP中存在的特性。
●实现了无序、并发字节流：QUIC的单个数据流可以保证有序交付，但多个数据流之间可能乱序，这意味着单个数据流的传输是按序的，但是多个数据流中接收方收到的顺序可能与发送方的发送顺序不同！
●快速握手：QUIC提供0-RTT（零往返时间）和1-RTT（单往返时间）的连接建立
●使用TLS 1.3传输层安全协议：与更早的TLS版本相比，TLS 1.3有着很多优点，但使用它的最主要原因是其握手所花费的往返次数更低，从而能降低协议的延迟。

优势场景：
- 高延迟网络（如移动端）、频繁切换网络的场景。
- 对实时性要求高的应用（如视频会议、在线游戏）。

版本对比总结

特性	HTTP/1.0	HTTP/1.1	HTTP/2.0	HTTP/3.0
连接方式	短连接	持久连接	多路复用	QUIC多路复用
传输协议	TCP	TCP	TCP	UDP（QUIC）
头部压缩	无	无	HPACK	QPACK
队头阻塞	严重	管道化仍存在	TCP层存在	完全解决
服务器推送	不支持	不支持	支持	保留但使用率低
典型应用	早期静态页面	现代Web（兼容模式）	主流高性能Web	移动端/实时应用