HTTP/1. X 时代：连接的成本与队头阻塞

早期的 HTTP 协议（如 0.9, 1.0）设计相对简单，基本遵循“一次请求-一次响应-关闭连接”的模式。这在处理包含多个资源的现代网页时，效率极低。

HTTP/1.1 的关键优化

HTTP/1.1 引入了多项关键改进，并在 Web 世界中服役了近二十年：

• 持久连接 (Persistent Connections): 引入 Keep-Alive 机制，允许在一个 TCP 连接上承载多次 HTTP 请求和响应，避免了每次请求都重新进行 TCP 握手的巨大开销。
• 管道化 (Pipelining): 允许客户端在收到前一个响应之前，就发送多个请求。
• 分块传输编码 (Chunked Transfer Encoding): 允许服务器将响应数据分割成多个“块 (chunk)”进行流式传输，使浏览器能更快地开始渲染页面。
• 增强的缓存机制: 引入了 Cache-Control, ETag 等更强大的缓存控制头部。

核心瓶颈：队头阻塞 (Head-of-Line Blocking)

尽管有管道化技术，但 HTTP/1.1 存在一个无法克服的根本缺陷：队头阻塞 (Head-of-Line Blocking)。

HTTP/2 时代：二进制与多路复用

HTTP/2 的主要目标就是解决 HTTP/1.1 的性能瓶颈，其核心改进是引入了一个新的二进制分帧层 (Binary Framing Layer)。

• 二进制分帧: HTTP/1.x 是纯文本协议，而 HTTP/2 将所有传输的信息分割为更小的二进制帧 (frame)，并为它们附加标识，使得协议的解析更高效、更不易出错。
• 多路复用 (Multiplexing): 这是 HTTP/2 最具革命性的特性。它允许在一个单一的 TCP 连接上，同时、并行地处理多个请求和响应。每个请求-响应对被称为一个流 (stream)，它们在逻辑上相互独立。这从根本上解决了 HTTP/1.1 的应用层队头阻塞问题。
• 头部压缩 (Header Compression, HPACK): 使用 HPACK 算法对 HTTP 头部进行压缩，减少了请求的冗余开销。
• 流优先级 (Stream Prioritization): 允许客户端向服务器提示资源的优先级（例如，通过 <link rel="preload">），服务器可以据此优先发送更关键的资源。
• 服务端推送 (Server Push): 服务器可以在客户端请求之前，主动将它认为客户端会需要的资源（如页面的 CSS 和 JS）推送过去。

HTTP/3 时代：QUIC 协议的革命

HTTP/3 的出现，其目的就是为了解决 HTTP/2 遗留的 TCP 队头阻塞问题。它的核心变革在于彻底替换了传输层。

QUIC 协议: HTTP/3 不再使用 TCP，而是构建在一个全新的、基于 UDP 的传输协议 QUIC (Quick UDP Internet Connections) 之上。

QUIC 的核心优势

• 彻底解决队头阻塞: QUIC 内部的流是真正独立的。一个流的数据包丢失，不会影响其他流的传输，只需重传受影响的流即可。
• 更快的连接建立 (0-RTT/1-RTT): QUIC 将传输控制握手和内置的 TLS 1.3 加密握手合并进行，极大地减少了建立安全连接所需的往返次数。
• 连接迁移 (Connection Migration): TCP 连接由四元组（源IP, 源端口, 目的IP, 目的端口）标识。当用户网络切换时（如从 Wi-Fi 切换到移动网络），IP 地址改变，TCP 连接中断。而 QUIC 连接由一个独特的连接 ID (Connection ID) 标识，即使 IP 地址改变，只要连接 ID 不变，连接就可以无缝地迁移，不会中断。

协议特性对比