HTTP

HTTP协议是基于TCP/IP，并且使用了请求-应答的通信模式

特性

1. 简单：报文格式就是header+body，易于理解
2. 灵活和易拓展：HTTP协议里各类请求方法、状态码、投资端等都允许开发人员自定义和扩充；同时，由于它位于应用层，它的下层可以随意变化（HTTPS就是在TCP与HTTP层间加入了SSL/TLS的安全协议；HTTP/3将TCP换成了基于UDP的QUIC）
3. 应用广泛和跨平台：HTTP协议应用广泛，且具有跨平台的优越性
4. 无状态：好处：不需要额外的资源来记录状态信息，减轻CPU的负担；坏处：在处理关联性操作时很麻烦（解决：cookie）
5. 明文传输：可以方便我们阅读，为调试工作带来了便利性；但会造成信息的不安全。
6. 不安全明文通信不加密，内容会有被窃听的可能；不验证通信方的身份，有可能遭遇伪装；无法证明报文的完整性，有可能报文已经遭遇篡改。

HTTP/1.1

特点

1. 提出了长连接的通信方式（持久连接），减少了TCP链接的重复建立和断开造成的额外开销，减轻服务端的负载；特点：只要任意一端没有明确提出断开连接，则保持TCP的连接状态
2. 管道网络传输：由于采用了长连接的模式，使得管道网络传输成为了可能；即可在同一个TCP链接里面，客户端发起多个请求，只要第一个请求发出去了，不必等他回来就可以发送第二个请求，减少整体响应时间。但是服务器还是按照顺序，依次回应请求，如果前面回应的特别慢，后面就会有许多请求等待，这称为队头阻塞

缺点

1. 请求/响应头部未经压缩就发送，首部信息越多延迟越大，只能压缩Body部分
2. 发送冗长的首部，每次发送相同的首部造成浪费
3. 服务器按请求顺序响应，会造成队头阻塞
4. 没有请求优先级控制
5. 请求只能从客户端开始，服务器只能被动响应

HTTP/2

1. 头部压缩：如果同时发送多个请求，且头部是相似或一样的，协议会自动消除重复部分—这就是HPACK算法：在客户端和服务器同时维护一张头信息表，所有字段都会存入这个信息表，生成一个索引号，以后就不发送相同的字段了，只发送索引号。
2. 二进制格式：不再像HTTP/1.1中纯文本形式，采用了二进制格式，头部和数据体的信息都是二进制，统称为帧；至此，计算机收到报文后无需将明文的报文转化为二进制，而是直接解析二进制报文，提升了数据传输的效率
3. 数据流：数据包不再是按需发送。每个请求或回应的所有数据包成为一个数据流，每个数据流都有一个标记，（其中规定客户端的数据流编号为奇数；服务器发出的数据流编号为偶数）；
4. 客户端还能指定数据流的优先级，优先级高的请求，服务器先响应
5. 多路复用：可以在一个连接中发送多个请求或回应，不用按序一一回应，移除了HTTP/1.1的串行请求，不用排队等待也就不会出现队头阻塞，降低了延迟，提高了连接的利用率
6. 服务器推送：改善了请求-应答的工作模式，服务器不再是被动响应，也可以主动发送信息。

缺点

多个HTTP请求复用在一个TCP连接中，下层的TCP协议不知道有多少个HTTP请求，一旦发生了丢包，就会触发TCP的重传机制，因此一个TCP连接中所有的HTTP请求必须等待这个丢失的包被传送回来

HTTP/3

基于TCP传输层的问题，HTTP/3吧下层的TCP改成了UDP。UDP不能可靠传输，但基于UDP的QUIC协议可以实现类似TCP的可靠传输

特点

1. UDP不管顺序、不管丢包，因此不会出现1.1中的队头阻塞或者2中的丢一个包就要全部重传的问题
2. QUIC有一套机制可以保证传输的可靠性，当某个流发生丢包时，就阻塞这个流，其他的流不会受到影响
3. TLS3升级成1.3版本，头部压缩算法用了QPACK
4. HTTPS建立以此连接需要完成六次交互，三次握手以及TLS/1.3的三次握手，QUIC直接把以往的将六次交互合并成了三次，减少了交互次数

HTTPS

在TCP和HTTP网络层之间加入SSL/TLS的安全协议，使得报文能够加密传输

与HTTP的区别

1. HTTPS需要在TCP的三次握手后在进行SSL/TLS的握手过程，才能进入加密报文传输
2. HTTP的端口是80，HTTPS的端口是443
3. HTTPS需要向CA（证书权威机构）申请数字证书以此来保证服务器的身份是可信的。

如何解决HTTP的不安全这一缺点

1. 使用混合加密（对称加密和非对称加密相结合）保证信息的机密性，解决了窃听的风险
2. 使用摘要算法来保证信息的完整性
3. 使用数字证书保证服务器的身份是可信的