本文介绍万维网通信协议 HTTP 的来源与发展，从发送请求、连接建立到数据传输，都经历了怎样的演变。
HTTP是什么？
1990年，为了方便科研人员跨文档跳转查阅论文，蒂姆发布了万维网的三大核心标准：
- HTML：HyperText Markup Language，超文本标记语言，用于编写带超链接的网页文档，定义页面结构。
- HTTP：HyperText Transfer Protocol，超文本传输协议，浏览器与服务器之间传输数据的通信规则。
- URL：Uniform Resource Locator，统一资源定位符，即我们常说的网址，用来定位互联网上任意资源的地址。
HTTP的发展
我们长期使用的是1997年HTTP/1.1的版本。
| 时间线 | 版本 | 请求能力 | 传输内容 | 连接机制 | 数据传输机制 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1990年 | HTTP/0.9 | GET | 纯文字超文本 | TCP 短连接 | 纯文本串行传输 |
| 1996年 | HTTP/1.0 | POST、HEAD | 多媒体文件 | TCP 可复用 | 完整文件一次性传输 |
| 1997年 | HTTP/1.1 | Host、缓存优化 | 网页多媒体资源 | TCP 长连接 | 并行请求、 分块传输、断点续传 |
| 2015年 | HTTP/2 | 请求头压缩 | – | 全程单TCP长连接 | 二进制帧分片传输， 多路并行请求， 服务端主动推送资源 |
| 2022年 | HTTP/3 | – | 内置 TLS 加密 | 由TCP转向UDP | 独立流并行传输 |
三种请求方法
- GET：查询参数拼接在 URL 地址栏里，受 URL 长度限制，只能容纳少量文字。
- POST：数据放在请求体里，长度无上限，可传输大段文字、图片、附件。
- HEAD：客户端只发送请求头，服务器只返回响应头，用于快速检测链接状态、资源大小。
HTTP 协议共定义 9 种请求方法，以上三种是最常用的，另外还有PUT、DELETE、PATCH、OPTIONS、TRACE、CONNECT，用于资源管理、后台接口与网络调试。
请求能力的完善
HTTP/1.1 增加了 Host 请求头，写明网站域名，为单台服务器部署多个网站创造条件。此外，缓存校验响应头在原有 Last-Modified 的基础上增加了 Cache-Control 和 ETag，三者共同配合浏览器请求头完成缓存校验。
- Last-Modified：标记资源最后修改时间，依靠时间戳完成协商缓存校验。
- Cache-Control：定义资源本地缓存有效期，管控强缓存规则。
- ETag：为资源生成唯一内容哈希标识，精准判断文件内容是否改动。
HTTP/2 全程复用单条 TCP 长连接，没有必要重复发送完整的请求头、响应头，通过 HPACK 算法压缩后发送即可。
HPACK 算法的三大执行步骤：
- 协议内置全网统一的静态字典，存放常用的 HTTP 头部键值对，然后只传输对应的数字编号。
- 根据本次会话出现过的自定义头部，建立动态字典，同样只传对应的数字编号。
- 霍夫曼编码：对未匹配字典的剩余字符，做二进制压缩，进一步缩小体积。
传输内容的丰富
| 协议版本 | 支持的内容类型 |
|---|---|
| HTTP/0.9 | 纯文字 HTML 超文本 |
| HTTP/1.0 | 新增图片、音视频、各类附件，实现图文混合网页 |
| HTTP/1.1 | 可完整承载 HTML、CSS、JS、字体等整套网页混合资源，支持多资源独立加载 |
| HTTP/3 | 所有传输内容默认全程加密 |
连接机制
随着网页内容形式的丰富，网页通信效率也在不断提高。
- HTTP/0.9：每一次请求都要单独建立一次 TCP 连接，效率非常低。
- HTTP/1.0：允许单次 TCP 连接完成多次请求，但这是可选项，没有强制。
- HTTP/1.1：会建立多条独立 TCP 连接，且默认单次 TCP 连接完成多次请求，
- HTTP/2：全程只建立一次 TCP 连接，单连接即可承载多条独立数据流。
- HTTP/3：底层由 TCP 改为 UDP，只负责基础报文转发，TCP 的其它功能由 QUIC 协议实现。
在2026年，主流的连接机制为HTTP/2，但中国跟进较慢，还有30%的老旧网站在使用HTTP/1
数据来源：https://radar.cloudflare.com/zh-cn/adoption-and-usage/cn
数据传输机制
- HTTP/0.9：只能按顺序逐条传输文本数据。
- HTTP/1.0：服务端把整个文件全部读取完毕后，一次性完整发送给浏览器，遇到中断需要重传。
- HTTP/1.1：支持并行请求、分块传输、断点续传，提升大文件传输容错性。
- HTTP/2：二进制帧分片传输，多路并行请求，支持服务端主动推送资源。
- HTTP/3：一条 UDP 连接内，所有请求、响应、推送都各自占用一条独立流，可同时并行收发数据。
