目录
- HTTP/1.1 的优点有哪些
- HTTP/1.1 的缺点有哪些?
- HTTP/1.1 的性能如何
- HTTP/1.1 相比 HTTP/1.0 提高了什么性能
- 参考资料
HTTP/1.1 的优点有哪些
HTTP 最凸出的优点是「简单、灵活和易于扩展、应用广泛和跨平台」。
1. 简单
HTTP 基本的报文格式就是 header + body
,头部信息也是 key-value
简单文本的形式,易于理解,降低了学习和使用的门槛。
2. 灵活和易于扩展
HTTP 协议里的各类请求方法、URI/URL、状态码、头字段等每个组成要求都没有被固定死,都允许开发人员自定义和扩充。
同时 HTTP 由于是工作在应用层( OSI
第七层),则它下层可以随意变化,比如:
- HTTPS 就是在 HTTP 与 TCP 层之间增加了 SSL/TLS 安全传输层;
- HTTP/1.1 和 HTTP/2.0 传输协议使用的是 TCP 协议,而到了 HTTP/3.0 传输协议改用了 UDP 协议。
3. 应用广泛和跨平台
HTTP 的应用范围非常的广泛,从台式机的浏览器到手机上的各种 APP,天然具有跨平台的优越性。
HTTP/1.1 的缺点有哪些?
HTTP 协议里有优缺点一体的双刃剑,分别是「无状态、明文传输」,同时还有一大缺点「不安全」。
1.无状态双刃剑
无状态的好处,因为服务器不会去记忆 HTTP 的状态,所以不需要额外的资源来记录状态信息,这能减轻服务器的负担,能够把更多的 CPU 和内存用来对外提供服务。
无状态的坏处,既然服务器没有记忆能力,它在完成有关联性的操作时会非常麻烦。
例如登录->添加购物车->下单->结算->支付,这系列操作都要知道用户的身份才行。但服务器不知道这些请求是有关联的,每次都要问一遍身份信息。
这样每操作一次,都要验证信息。
对于无状态的问题,解法方案有很多种,其中比较简单的方式用 Cookie 技术。
Cookie
通过在请求和响应报文中写入 Cookie 信息来控制客户端的状态。
2.明文传输双刃剑
明文意味着在传输过程中的信息,是可方便阅读的,比如 Wireshark 抓包都可以直接肉眼查看,为我们调试工作带了极大的便利性。
但是这正是这样,HTTP 的所有信息都暴露出来。在传输的漫长的过程中,信息的内容都毫无隐私可言,很容易就能被窃取。
3.不安全
HTTP 比较严重的缺点就是不安全:
- 通信使用明文(不加密),内容可能会被窃听。
- 不验证通信方的身份,因此有可能遭遇伪装。
- 无法证明报文的完整性,所以有可能已遭篡改。
HTTP 的安全问题,可以用 HTTPS 的方式解决,也就是通过引入 SSL/TLS 层,使得在安全上达到了极致。
HTTP/1.1 的性能如何
HTTP 协议是基于 TCP/IP,并且使用了「请求 - 应答」的通信模式,所以性能的关键就在这两点里。
1.长连接
早期 HTTP/1.0 性能上的一个很大的问题,那就是每发起一个请求,都要新建一次 TCP 连接(三次握手),而且是串行请求,做了无谓的 TCP 连接建立和断开,增加了通信开销。
为了解决上述 TCP 连接问题,HTTP/1.1 提出了长连接的通信方式。这种方式的好处在于减少了 TCP 连接的重复建立和断开所造成的额外开销,减轻了服务器端的负载。
持久连接的特点是,只要任意一端没有明确提出断开连接,则保持 TCP 连接状态。
当然,如果某个 HTTP 长连接超过一定时间没有任何数据交互,服务端就会主动断开这个连接。
2.管道网络传输
HTTP/1.1 采用了长连接的方式,这使得管道(pipeline)网络传输成为了可能。
即可在同一个 TCP 连接里面,客户端可以发起多个请求,只要第一个请求发出去了,不必等其回来,就可以发第二个请求出去,可以减少整体的响应时间。
但是服务器必须按照接收请求的顺序发送对这些管道化请求的响应。
如果服务端在处理 A 请求时耗时比较长,那么后续的请求的处理都会被阻塞住,这称为「队头堵塞」。
所以,HTTP/1.1 管道解决了请求的队头阻塞,但是没有解决响应的队头阻塞。
注意:
实际上 HTTP/1.1 管道化技术不是默认开启,而且浏览器基本都没有支持,即没有被使用,所以后面所有文章讨论HTTP/1.1 都是建立在没有使用管道化的前提。
3. 队头阻塞
「请求 - 应答」的模式加剧了 HTTP 的性能问题。
因为当顺序发送的请求序列中的一个请求因为某种原因被阻塞时,在后面排队的所有请求也一同被阻塞了,会招致客户端一直请求不到数据,这也就是「队头阻塞」。
HTTP/1.1 相比 HTTP/1.0 提高了什么性能
HTTP/1.1 相比 HTTP/1.0 性能上的改进:
- 使用长连接的方式改善了 HTTP/1.0 短连接造成的性能开销。
- 支持管道(pipeline)网络传输,只要第一个请求发出去了,不必等其回来,就可以发第二个请求出去,可以减少整体的响应时间。
但 HTTP/1.1 还是有性能瓶颈:
- 请求 / 响应头部(Header)未经压缩就发送,首部信息越多延迟越大。只能压缩
Body
的部分; - 发送冗长的首部。每次互相发送相同的首部造成的浪费较多;
- 服务器是按请求的顺序响应的,如果服务器响应慢,会招致客户端一直请求不到数据,也就是队头阻塞;
- 没有请求优先级控制;
- 请求只能从客户端开始,服务器只能被动响应。
参考资料
《小林 coding》
《计算机网络》