HTTP1.0

• 特点：
  • 无状态：服务器既不跟踪每个客户单，也不记录过去的请求（无状态）。
  • 无连接：浏览器每次请求都需要与服务器建立一个TCP连接，即三次握手，服务器处理完成以后立即断开TCP连接。
  • 无 host：即没有 http request header host。
• 存在的问题：
  • 无法复用连接: 每次发送请求，都需要进行一次TCP连接，而TCP的连接释放过程又是比较费事的。这种无连接的特性会使得网络的利用率变低。
  • 队头阻塞（head of line blocking）: 由于HTTP1.0规定下一个请求必须在前一个请求响应到达之前才能发送，假设前一个请求响应一直不到达，那么下一个请求就不发送，后面的请求就阻塞了。
  • 无法断点续传：由于请求是无状态的，所以无法断点续传，也无法传输对象的一部分，必须一次性传输整个对象。

HTTP1.1

• 特点：
  • 长连接：增加Connection字段，通过设置Keep-Alive保持HTTP连接不断卡。避免每次客户端与服务器请求都要重复建立释放建立TCP连接。提高了网络的利用率。
  • 管道化（pipelining）— 尴尬的假并行传输，即能够“并行”发送多个请求。（注意，这里的“并行”并不是真正意义上的并行传输），服务器必须按照客户端请求的先后顺序依次回送相应的结果，以保证客户端能够区分出每次请求的响应内容。
  • 缓存处理 — 强缓存、协商缓存，启发式缓存（新增），加入了缓存处理（强缓存和协商缓存），新的字段如cache-control。
  • 支持断点传输，以及增加了Host字段（使得一个服务器能够用来创建多个Web站点）。
• 存在的问题
  • 由于无法解决队头阻塞（head of line blocking）的问题，长连接会给服务器造成压力，而且同时“管道化”技术存在各种各样的问题，所以很多浏览器要么根本不支持它，要么直接默认关闭，并且开启的条件很苛刻。

HTTP2.0

• 特点：
  • 二进制分帧：在应用层和传输层之间增加一个二进制分层帧，突破了HTTP1.1的性能限制，改进传输性能。
  • 头部压缩，使用 encoder 来减少需要传输的 header 大小，通讯双方各自维护一个header 的索引表，不需要发送值，直接发送 key 缩减头部大小，减少发送包的数量从而降低延迟。
  • 多路复用（或连接共享）：所有HTTP2.0通信都在一个TCP链接上完成，这个链接可以承载任意流量的双向数据流。每个数据流以消息的形式发送，而消息由一或多个帧组成。这些帧可以乱序发送，然后再根据每个帧头部的流标识符（Stream_id）重新封装。多路复用可能会导致关键字被阻塞，HTTP2.0里每个数据流都可以设置优先级和依赖，优先级高的数据流会被服务器优先处理和返回客户端，数据流还可以依赖其他的子数据流。
  • 服务器推送（Sever push）：服务器除了最初请求的响应外，服务器还可以额外向客户端推送资源，而无需客户端明确的需求。

HTTP3.0

• 特点：
  • 0-RTT：使用了基于 Google 的 QUIC 协议， QUIC 协议相比于 HTTP2.0 最大的优势是 0-RTT 建连，即传输层 0-RTT 就能建立连接，而加密层 0-RTT 就能建立加密连接，具体实现为缓存了当前会话的上下文，下次恢复会话的时候，只需要将之前的缓存传递给服务器，验证通过，就可以进行传输了。QUIC 协议实际上是使用 UDP 实现的。
  • 更好的移动端表现：QUIC在移动端的表现比TCP好，因为 TCP 是基于 IP 识别连接，而QUIC 是通过 ID 识别链接。 无论网络环境如何变化，只要 ID 不便，就能迅速重新连上。
  • 加密认证优化：TCP协议头没有经过任何加密和认证，在传输过程中很容易被中间网络设备篡改、注入和窃听。QUIC的 packet 可以说武装到了牙齿，除了个别报文，比如PUBLIC_RESET 和 CHLO，所有报文头部都是经过认证的，报文 Body 都是经过加密的。所以只要对 QUIC 做任何更改，接收端都能及时发现，有效地降低了安全风险
  • 优化了重传策略，一个连接上的多个stream之间没有依赖，即使丢包，只需要重发丢失的包即可，不需要重传整个连接，重传包和原包的编号不同，降低后续重传计算的消耗。
  • 向前纠错机制：QUIC协议有一个非常独特的特性，称为向前纠错（Foward Error Connec，FEC），每个数据包除了它本身的内容之外还包括了其他数据包的数据，因此少量的丢包可以通过其他包的冗余数据直接组装而无需重传。向前纠错牺牲了每个数据包可以发送数据的上限，但是带来的提升大于丢包导致的数据重传，因为数据重传将会消耗更多的时间（包括确认数据包丢失，请求重传，等待新数据包等步骤的时间消耗）。

参考: 快速掌握HTTP 1.0 1.1 2.0 3.0 的特点及其区别