HTTP2和HTTPS来不来了解一下？

﹏ヽ暗。殇╰゛Y 2021-09-15 23:28 388阅读 0赞

# 一、前言 #

> 只有光头才能变强

HTTP博文回顾：

*  [PC端：HTTP就是这么简单][PC_HTTP]
 *  [PC端：HTTP面试题都在这里][PC_HTTP 1]
 *  [微信公众号端：HTTP就是这么简单][HTTP]
 *  [微信公众号端：HTTP面试题都在这里][HTTP 1]

本文**力求简单讲清每个知识点**，希望大家看完能有所收获

# 二、HTTP协议的今生来世 #

最近在看博客的时候，发现有的面试题已经考HTTP/2了，于是我就顺着去了解一下。

到现在为止，HTTP协议已经有三个版本了：

*  HTTP1.0
 *  HTTP1.1
 *  HTTP/2

下面就简单聊聊他们三者的区别，以及整理一些必要的额外知识点。

## 2.1HTTP版本之间的区别 ##

### 2.1.1HTTP1.0和HTTP1.1区别 ###

HTTP1.0和HTTP1.1最主要的区别就是：

*  HTTP1.1默认是**持久化连接**！

在HTTP1.0默认是短连接：

![mOzi8bD.png][]

简单来说就是：**每次与服务器交互，都需要新开一个连接**！

![zSMOHFE.png][]

![phN7Xvv.png][]

试想一下：请求一张图片，新开一个连接，请求一个CSS文件，新开一个连接，请求一个JS文件，新开一个连接。HTTP协议是基于TCP的，TCP每次都要经过**三次握手，四次挥手，慢启动**…这都需要去消耗我们非常多的资源的！

在HTTP1.1中默认就使用持久化连接来解决：**建立一次连接，多次请求均由这个连接完成**！(如果阻塞了，还是会开新的TCP连接的)

![F8mk0F8.png][]

相对于持久化连接还有另外比较重要的改动：

*  HTTP 1.1增加host字段
 *  HTTP 1.1中引入了`Chunked transfer-coding`，范围请求，实现断点续传(实际上就是利用HTTP消息头使用分块传输编码，将实体主体分块传输)
 *  HTTP 1.1管线化(pipelining)理论，客户端可以同时发出多个HTTP请求，而不用一个个等待响应之后再请求  
    
    
     *  注意：这个pipelining仅仅是**限于理论场景下**，大部分桌面浏览器仍然会\*\*选择默认关闭\*\*HTTP pipelining！
     *  所以现在使用HTTP1.1协议的应用，都是有**可能会开多个TCP连接**的！

参考资料：

*  [https://www.cnblogs.com/gofighting/p/5421890.html][https_www.cnblogs.com_gofighting_p_5421890.html]

### 2.1.2HTTP2基础 ###

在说HTTP2之前，不如先直观比较一下HTTP2和HTTP1.1的区别：

*  [https://http2.akamai.com/demo][https_http2.akamai.com_demo]

![TZPJgOc.gif][]

上面也已经说了，HTTP 1.1提出了管线化(pipelining)理论，但是仅仅是限于理论的阶段上，这个功能默认还是关闭了的。

管线化(pipelining)和非管线化的**区别**：

![bsPBD7B.jpg][]

![qdXkYrK.png][]

> HTTP Pipelining其实是把多个HTTP请求放到一个TCP连接中一一发送，而在发送过程中不需要等待服务器对前一个请求的响应；只不过，**客户端还是要按照发送请求的顺序来接收响应！**

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> 就像在超市收银台或者银行柜台排队时一样，你并不知道前面的**顾客**是干脆利索的还是会跟收银员/柜员磨蹭到世界末日（不管怎么说，服务器（即收银员/柜员）是要按照顺序处理请求的，如果**前一个请求非常耗时（顾客磨蹭）**，那么后续请求都会受到影响。

*  在HTTP1.0中，发送一次请求时，需要**等待服务端响应了**才可以继续发送请求。
 *  在HTTP1.1中，发送一次请求时，不需要等待服务端响应了就可以发送请求了，但是回送数据给客户端的时候，客户端还是需要按照**响应的顺序**来一一接收
 *  所以说，无论是HTTP1.0还是HTTP1.1提出了Pipelining理论，还是会出现**阻塞**的情况。从专业的名词上说这种情况，叫做**线头阻塞**（Head of line blocking）简称：HOLB

### 2.1.3HTTP1.1和HTTP2区别 ###

HTTP2与HTTP1.1最重要的区别就是**解决了线头阻塞的**问题！其中最重要的改动是：**多路复用 (Multiplexing)**

*  多路复用意味着线头阻塞将不在是一个问题，允许同时通过单一的 HTTP/2 连接发起**多重的请求-响应消息**，合并多个请求为一个的优化将不再适用。  
    
    
     *  (我们知道：HTTP1.1中的Pipelining是没有付诸于实际的)，之前为了\*\*减少\*\*HTTP请求，有很多操作将多个请求合并，比如：Spriting(多个图片合成一个图片)，内联Inlining(将图片的原始数据嵌入在CSS文件里面的URL里），拼接Concatenation(一个请求就将其下载完多个JS文件)，分片Sharding(将请求分配到各个主机上)……

使用了HTTP2可能是这样子的：

![cVJ5KQk.png][]

HTTP2所有性能增强的核心在于**新的二进制分帧层**(不再以文本格式来传输了)，它定义了如何封装http消息并在客户端与服务器之间传输。

![YOi9xb9.png][]

看上去协议的格式和HTTP1.x完全不同了，**实际上HTTP2并没有改变HTTP1.x的语义**，只是把原来HTTP1.x的header和body部分用**frame重新封装了一层**而已

![9oOSrWV.png][]

HTTP2连接上**传输的每个帧都关联到一个“流”**。流是一个独立的，双向的帧序列可以通过一个HTTP2的连接在服务端与客户端之间不断的交换数据。

![pR5Py00.png][]

实际上运输时：

![Izo4p2i.png][]

HTTP2还有一些比较重要的改动：

*  使用HPACK对HTTP/2头部压缩
 *  服务器推送  
    
    
     *  HTTP2推送资料：[https://segmentfault.com/a/1190000015773338][https_segmentfault.com_a_1190000015773338]
 *  流量控制  
    
    
     *  针对传输中的**流**进行控制(TCP默认的粒度是针对连接)
 *  流优先级（Stream Priority）它被用来告诉**对端哪个流更重要**。

## 2.2HTTP2总结 ##

HTTP1.1新改动：

*  **持久连接**
 *  请求管道化
 *  增加缓存处理（新的字段如cache-control）
 *  增加Host字段、支持断点传输等

HTTP2新改动：

*  二进制分帧
 *  **多路复用**
 *  头部压缩
 *  服务器推送

参考资料：

*  HTTP2 GitBook电子书(中文版)：[https://legacy.gitbook.com/book/ye11ow/http2-explained/details][https_legacy.gitbook.com_book_ye11ow_http2-explained_details]
 *  HTTP/2.0 相比1.0有哪些重大改进？[https://www.zhihu.com/question/34074946][https_www.zhihu.com_question_34074946]
 *  HTTP/2 新特性浅析：[https://segmentfault.com/a/1190000002765886][https_segmentfault.com_a_1190000002765886]
 *  HTTP2学习资料：[https://imququ.com/post/http2-resource.html][https_imququ.com_post_http2-resource.html]
 *  HTTP2简介和基于HTTP2的Web优化：[http://caibaojian.com/toutiao/6641][http_caibaojian.com_toutiao_6641]
 *  http2原理入门：[https://blog.qingf.me/?p=600][https_blog.qingf.me_p_600]
 *  HTTP/2 对现在的网页访问，有什么大的优化呢？体现在什么地方？[https://www.zhihu.com/question/24774343/answer/96586977][https_www.zhihu.com_question_24774343_answer_96586977]
 *  HTTP/2笔记之流和多路复用：[http://www.blogjava.net/yongboy/archive/2015/03/19/423611.aspx][http_www.blogjava.net_yongboy_archive_2015_03_19_423611.aspx]

## 2.3HTTPS再次回顾 ##

之前在面试的时候被问到了HTTPS，SSL这样的知识点，也没答上来，这里也简单整理一下。

首先还是来解释一下基础的东东：

*  对称加密：  
    
    
     *  加密和解密都是用同一个密钥
 *  非对称加密：  
    
    
     *  加密用公开的密钥，解密用私钥
     *  (私钥只有自己知道，公开的密钥大家都知道)
 *  数字签名：  
    
    
     *  验证传输的内容**是对方发送的数据**
     *  发送的数据**没有被篡改过**
 *  数字证书（Certificate Authority）简称CA  
    
    
     *  认证机构证明是**真实的服务器发送的数据**。

3y的通讯之路：

*  远古时代：3y和女朋友聊天传输数据之间没有任何的加密，直接传输  
    
    
     *  内容被看得一清二楚，毫无隐私可言
 *  上古时期：使用对称加密的方式来保证传输的数据只有两个人知道  
    
    
     *  此时有个问题：**密钥不能通过网络传输**(因为没有加密之前，都是不安全的)，所以3y和女朋友先约见面一次，告诉对方密码是多少，再对话聊天。
 *  中古时期：3y不单单要跟女朋友聊天，还要跟爸妈聊天的哇(同样不想泄漏了自己的通讯信息)。那有那么多人，难道每一次都要约来见面一次吗？(说明维护多个对称密钥是麻烦的！)—>所以用到了非对称加密  
    
    
     *  3y自己保留一份密码，独一无二的(私钥)。告诉3y女朋友，爸妈一份密码(这份密码是公开的，谁都可以拿—>公钥)。让他们给我发消息之前，先用那份我告诉他们的密码加密一下，再发送给我。我收到信息之后，用自己独一无二的私钥解密就可以了！
 *  近代：此时又出现一个问题：虽然别人不知道私钥是什么，拿不到你**原始传输**的数据，但是可以拿到加密后的数据，他们可以**改掉**某部分的数据再发送给服务器，这样服务器拿到的数据就**不是完整的**了。  
    
    
     *  3y女朋友给3y发了一条信息”3y我喜欢你“，然后用3y给的公钥加密，发给3y了。此时不怀好意的人截取到这条加密的信息，他**破解不了原信息**。但是他可以**修改加密后的数据**再传给3y。可能3y拿到收到的数据就是”3y你今晚跪键盘吧“
 *  现代：拿到的数据可能被篡改了，我们可以使用数字签名来解决被篡改的问题。数字签名其实也可以看做是**非对称加密的手段一种**，具体是这样的：得到原信息hash值，用**私钥**对hash值加密，**另一端**用**公钥**解密，最后比对hash值是否变了。如果变了就说明被篡改了。(一端用私钥加密，另一端用公钥解密，也确保了来源)
 *  目前现在：好像使用了数字签名就万无一失了，其实还有问题。我们使用非对称加密的时候，是使用**公钥进行加密的**。如果**公钥被伪造了**，后面的数字签名其实就毫无意义了。讲到底：**还是可能会被中间人攻击**~此时我们就有了**CA认证机构来确认公钥的真实性**！

对于数字签名和CA认证还是不太了解参考一下

*  阮一峰：[http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/08/what\_is\_a\_digital\_signature.html][http_www.ruanyifeng.com_blog_2011_08_what_is_a_digital_signature.html]
 *  什么是数字签名和证书？[https://www.jianshu.com/p/9db57e761255][https_www.jianshu.com_p_9db57e761255]

--------------------

回到我们的HTTPS，HTTPS其实就是在HTTP协议下多加了一层SSL协议(ps:现在都用TLS协议了)

![L9JFpys.png][]

HTTPS采用的是**混合方式加密**：

![hVabvMS.png][]

过程是这样子的：

![7rSoydd.png][]

![260DP7n.png][]

*  用户向web服务器发起一个安全连接的请求
 *  服务器返回经过CA认证的数字证书，证书里面包含了服务器的public key(公钥)
 *  用户拿到数字证书，用自己浏览器内置的CA证书解密得到服务器的public key
 *  用户用服务器的public key加密一个用于接下来的对称加密算法的密钥，传给web服务器  
    
    
     *  因为只有服务器有private key可以解密，所以**不用担心中间人拦截这个加密的密钥**
 *  服务器拿到这个加密的密钥，解密获取密钥，再使用对称加密算法，和用户完成接下来的网络通信

![LlRUZ79.png][]

所以相比HTTP，HTTPS 传输更加安全

*  （1） 所有信息都是加密传播，黑客无法窃听。
 *  （2） 具有校验机制，一旦被篡改，通信双方会立刻发现。
 *  （3） 配备身份证书，防止身份被冒充。

参考资料：

*  数字签名、数字证书、SSL、https是什么关系？[https://www.zhihu.com/question/52493697/answer/131015846][https_www.zhihu.com_question_52493697_answer_131015846]
 *  浅谈SSL/TLS工作原理：[https://zhuanlan.zhihu.com/p/36981565][https_zhuanlan.zhihu.com_p_36981565]
 *  HTTPS:[https://tech.upyun.com/article/192/HTTPS%E7%B3%BB%E5%88%97%E5%B9%B2%E8%B4%A7%EF%BC%88%E4%B8%80%EF%BC%89%EF%BC%9AHTTPS%20%E5%8E%9F%E7%90%86%E8%AF%A6%E8%A7%A3.html][https_tech.upyun.com_article_192_HTTPS_E7_B3_BB_E5_88_97_E5_B9_B2_E8_B4_A7_EF_BC_88_E4_B8_80_EF_BC_89_EF_BC_9AHTTPS_20_E5_8E_9F_E7_90_86_E8_AF_A6_E8_A7_A3.html]
 *  网站HTTP升级HTTPS完全配置手册：[https://www.cnblogs.com/powertoolsteam/p/http2https.html][https_www.cnblogs.com_powertoolsteam_p_http2https.html]

# 三、总结 #

我只是在学习的过程中，把自己遇到的问题写出来，整理出来，希望可以对大家有帮助。如果文章有错的地方，希望大家可以在评论区指正，一起学习交流~

参考资料：

*  《图解HTTP》

> 如果文章有错的地方欢迎指正，大家互相交流。习惯在微信看技术文章，想要获取更多的Java资源的同学，可以**关注微信公众号:Java3y**。为了大家方便，刚新建了一下**qq群：742919422**，大家也可以去交流交流。谢谢支持了！希望能多介绍给其他有需要的朋友

**文章的目录导航**：

*  [https://zhongfucheng.bitcron.com/post/shou-ji/wen-zhang-dao-hang][https_zhongfucheng.bitcron.com_post_shou-ji_wen-zhang-dao-hang]

[PC_HTTP]: https://segmentfault.com/a/1190000013175647
[PC_HTTP 1]: https://segmentfault.com/a/1190000013271378
[HTTP]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4Njg5MDA5NA==&mid=2247483733&idx=2&sn=93b359af4397cd4afa791fdb5f51f0b5&chksm=ebd74054dca0c942be5180cdf0f460ed7f534ca51230147fe0081df15adac76dac9e61d97761#rd
[HTTP 1]: https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI4Njg5MDA5NA==&mid=2247483733&idx=1&sn=f9ab8d07d2151bd40cdcd9a290317346&chksm=ebd74054dca0c942a36e6e63c783e9b1f414a16e2c702ae4b371a204960a50c7ae89af207139#rd
[mOzi8bD.png]: https://i.imgur.com/mOzi8bD.png
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[https_blog.qingf.me_p_600]: https://blog.qingf.me/?p=600
[https_www.zhihu.com_question_24774343_answer_96586977]: https://www.zhihu.com/question/24774343/answer/96586977
[http_www.blogjava.net_yongboy_archive_2015_03_19_423611.aspx]: http://www.blogjava.net/yongboy/archive/2015/03/19/423611.aspx
[http_www.ruanyifeng.com_blog_2011_08_what_is_a_digital_signature.html]: http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/08/what_is_a_digital_signature.html
[https_www.jianshu.com_p_9db57e761255]: https://www.jianshu.com/p/9db57e761255
[L9JFpys.png]: https://i.imgur.com/L9JFpys.png
[hVabvMS.png]: https://i.imgur.com/hVabvMS.png
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[260DP7n.png]: https://i.imgur.com/260DP7n.png
[LlRUZ79.png]: https://i.imgur.com/LlRUZ79.png
[https_www.zhihu.com_question_52493697_answer_131015846]: https://www.zhihu.com/question/52493697/answer/131015846
[https_zhuanlan.zhihu.com_p_36981565]: https://zhuanlan.zhihu.com/p/36981565
[https_tech.upyun.com_article_192_HTTPS_E7_B3_BB_E5_88_97_E5_B9_B2_E8_B4_A7_EF_BC_88_E4_B8_80_EF_BC_89_EF_BC_9AHTTPS_20_E5_8E_9F_E7_90_86_E8_AF_A6_E8_A7_A3.html]: https://tech.upyun.com/article/192/HTTPS%E7%B3%BB%E5%88%97%E5%B9%B2%E8%B4%A7%EF%BC%88%E4%B8%80%EF%BC%89%EF%BC%9AHTTPS%20%E5%8E%9F%E7%90%86%E8%AF%A6%E8%A7%A3.html
[https_www.cnblogs.com_powertoolsteam_p_http2https.html]: https://www.cnblogs.com/powertoolsteam/p/http2https.html
[https_zhongfucheng.bitcron.com_post_shou-ji_wen-zhang-dao-hang]: https://zhongfucheng.bitcron.com/post/shou-ji/wen-zhang-dao-hang