HTTP1.0 / HTTP1.1

大部分都摘自 小伙伴 Tang7O

本文将在以下几个方面来对于 HTTP1.0 和 HTTP1.1

  • 响应状态码
  • 缓存处理
  • 链接方式
  • Host 头处理
  • 带宽优化

响应状态码

HTTP1.0 仅定义了 16 种状态码. HTTP1.1 中新加入了大量的状态码, 光是错误响应状态码就新增了 24 种.

比如说:

  • 100 (Continue) : 在请求大资源前的预热请求.
  • 206 (Partial Content) : 范围请求的标识码.
  • 409 (Conflict) : 请求与当前资源的规定冲突.
  • 410 (Gone) : 资源已被永久转移, 而且没有任何已知的转发地址.

缓存处理

缓存技术通过避免用户与资源服务器频繁交互, 节约了大量的网络带宽, 降低了用户接受信息的延迟.

HTTP 1.0

HTTP 1.0 提供的缓存机制非常简单. 服务器端使用 Expires 标签来标志 (时间) 一个响应体, 在 Expire 标志时间内的请求, 都会获得该响应体缓存. 服务器端在初次返回给客户端的响应体种, 有一个 Last-Modified 标签, 该标签标记了被请求资源在服务器的最后一次修改. 在请求头种, 使用 If-Modified-Since 标签, 该标签标志了一个时间, 意为客户端向服务器进行问询: “该时间之前, 我要请求的数据是否有被修改过 ? “ 通常情况下, 请求头中的 If-Modifiend-Since 的值即为上一次获得该资源时, 响应体中的 Last-Modified 的值.

如果服务器即收到了请求头, 并判断 If-Modified-Since 时间后, 资源确实没有被修改过, 则返回给客户端一个 304 not modified 响应头, 表示 “缓存可用, 你从浏览器中拿吧”.

如果判断 If-Modified-Since 时间后, 资源被修改过, 则返回给客户端一个 200 OK 的响应体, 并附带全新的资源内容, 表示 “资源被修改过了, 我给你一份新的”

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HTTP 1.1

HTTP 1.1 的缓存机制在 HTTP 1.0 的基础上, 大大增加了灵活性和扩展性. 基本工作原理和 HTTP 1.0 保持不变, 而是增加了更多细致的特性. 其中, 请求头中最常见的特性就是 Cache-Control, 详见 MDN Web 文档 Cache-Control

连接方式

HTTP/1.0 默认使用短链接, 也就是说, 客户端和服务器每进行一次 HTTP 操作, 就建立一次连接, 任务结束就中断连接. 当客户端浏览器访问的某个 HTML 或者其他类型的 Web 页中包含有其他 Web 资源, 浏览器就会重新建立一个 TCP 连接, 这样就会导致有大量的 “握手报文” 和 “挥手报文” 占用了带宽.

为了解决 HTTP/1.0 存在的资源浪费问题，HTTP/1.1 优化为默认长连接模式. 采用长连接模式的请求报文会通知服务端: “我会向你请求连接, 并且连接成功后, 请不要关闭”. 因此, 该 TCP 连接将持续打开, 为后续的客户端服务端的数据交互服务. 也就是说在使用长连接的情况下, 当一个网页打开完成后, 客户端和服务端之间用与传输 HTTP 数据的 TCP 连接不会关闭, 客户端再次访问这个服务器时, 会继续使用这一条已经建立的连接.

如果 TCP 连接一直保持的话也是对资源的浪费, 因此, 一些服务器软件还会支持超时时间的时间. 在超时时间之内没有新的请求达到, TCP 连接才会被关闭.

有必要说明的是, HTTP/1.0 仍提供了长连接选项, 在请求头中加入 Connection: Keep-alive. 同样的, 在HTTP 1.1中, 如果不希望使用长连接选项, 也可以在请求头中加入 Connection: close, 这样会通知服务器端: “我不需要长连接, 连接成功后即可关闭”.

HTTP 协议的长连接和短连接, 实质上是 TCP 协议的长连接和短连接.

实现长连接需要客户端和服务端都支持长连接.

Host 头处理

域名系统 (DNS) 允许多个主机名绑定到同一个 IP 地址上, 但是 HTTP1.0 并没有考虑这个问题, 假设我们有一个资源 URL 是 https://cu1universe.icu/index.html , HTTP/1.0 的请求报文中, 将会请求的是 GET /index.html HTTP/1.0 也就是不会加入主机名. 这样的报文发送到服务器端, 服务端理解不了客户端想请求的真正网址.

因此, HTTP 1.1 在请求头中加入了 Host 字段.

加入 Host 字段的报文头部将会是:

1
2
GET /index.html HTTP/1.1
Host: tang7o.cn

这样, 服务器就可以确定客户端想要请求的真正网址了.

带宽优化

范围请求

HTTP/1.1 引入了范围请求 (range request) 机制, 以避免带宽的浪费. 当客户端想请求一个文件的一部分, 或者需要继续下载一个已经下载了部分但被终止的文件, HTTP/1.1 可以在请求头中加入 Range 头部, 以请求 (并只能请求字节型数据) 数据的一部分. 服务器可以忽略 Range 头部, 而可以返回若干 Range 响应.

如果一个响应包括部分数据的话, 那么将带有 206 (Partial Content) 状态码. 该状态码的意义在于避免了 HTTP/1.1 代理缓存错误的把该响应认为是一个完整的数据响应, 从而把他当作一个请求的响应缓存.

在范围响应中, Content-Range 头部标志指示出了该数据块的偏移量和数据块长度

状态码 100

HTTP/1.0 中新加了状态码 100. 该状态码的使用场景为, 存在某些比较大的文件请求, 服务器可能不愿意响应这种请求, 此时 状态码 100 可以作为指示请求是否被正常响应.

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然而在 HTTP/1.0 中没有 100(Continue) 状态码, 要想触发这一机制, 可以发送一个 Expect 头部, 其中包含一个 100-continue 的值.

压缩

许多格式的数据在传输时都会做压缩处理. 数据的压缩可以大幅优化带宽的利用. 然而, HTTP/1.0 对数据压缩的选项提供的不多, 不支持压缩细节的选择, 也无法区分端到端压缩或者是逐跳压缩.

HTTP/1.1 则对内容编码和传输编码做了区分, 内容编码总是端到端的, 传输编码总是逐跳的.

HTTP/1.0 包含了 Content-Encoding 头部, 对消息进行端到端编码. HTTP/1.1 加入了 Transfer-Encoding 头部可以对消息进行逐跳传输编码. HTTP/1.1 还加入了 Accept-Encoding 头部, 时客户端来指示它能处理什么样的内容编码.

总结

  1. 连接方式: HTTP/1.0 默认短链接, HTTP/1.1 默认长连接
  2. 状态响应码: HTTP/1.1 中新加了大量的状态码, 光是错误响应状态码就新增了 24 种.
  3. 缓存处理: 在 HTTP/1.0 中主要使用 header 里面的 If-Modified-Since, Expires 来作为缓存判断的标准, HTTP/1.1 则引入了更多的缓存控制策略, 例如 Entity tag, If-Unmod-Since, If-Match, If-None-Match 等更多可供选择的缓存头来控制缓存策略.
  4. 带宽优化以及网络连接的使用: 在 HTTP/1.0 中, 存在一些浪费带宽的现象, 例如客户端只是需要某个对象一部分, 而服务器却将整个对象送过来了, 并且不支持断点续传功能, HTTP/1.1 则在请求头引入了 Range 头域, 它允许之请求资源的某个部分, 即返回码是 206 (Partial Content) 这样就方便了开发者自由的选择以便于充分利用带宽和连接.
  5. **Host 头处理: **HTTP/1.1 在请求头中加入了 Host 字段