常见的HTTP请求方法重要

• get 向服务器获取数据

• post 将实体提交给指定的资源，通常造成服务器资源修改

• put上传文件，更新数据

• delete 删除服务器上面的对象

• head 获取报文首部，与get相比不返回报文主体部分

• options：询问支持的请求方法，用来跨域请求

• connect 要求在与代理服务器通信时建立隧道，使用隧道进行tcp通信

• trace 回显服务器收到的请求，主要用于测试或诊断

get和post的区别特别重要

• 应用场景不同： 一般get请求用于服务器资源不会产生影响，比如请求一个网页的资源，但是post会对服务器产生影响，比如注册用户之类的

• 缓存不同： 浏览器一般会对get请求缓存，一般不会对post请求缓存

  • 可以在url后面拼接时间戳

• 发送的报文格式不同： get请求的报文实体为空，post请求的报文实体一般为向服务器发送的数据

• 幂等：get是幂等的，post不是(幂等表示执行相同的操作，结果也是相同的)

• 安全性不同： get将参数放在url的后面，post传递的参数不在query上面

• 请求长度： 浏览器对url的长度有限制，会影响get请求发送数据的长度

• post支持更多的数据类型的数据

• POST会产生两个TCP数据包：对于GET方式的请求，浏览器会把http header和data一并发送出去，服务器响应200（返回数据）；而对于POST，浏览器先发送header，如果Header里面有Expect: 100-continue表示告诉服务器我的请求体很大,服务器响应100 continue，浏览器再发送data，服务器响应200 ok（返回数据）。也就是post请求，第一次将header发送过去，确认服务器和网络没问题可以服务，才会将真正的data数据提交。 因为POST需要两步，时间上消耗的要多一点。

post和put的区别

• put向服务端发送数据，但不会增加数据的种类，无论进行多少次put，结果并没有什么不同(理解为更新数据)

• post向服务端发送请求，会改变数据的种类，可以理解为创建数据

对 Accept 系列字段了解多少？

四个部分: 数据格式、压缩方式、支持语言和字符集

数据格式

客户端支持格式： MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions, 多用途互联网邮件扩展)。它首先用在电子邮件系统中，让邮件可以发任意类型的数据，这对于 HTTP 来说也是通用的。

因此，HTTP 从 MIME type 取了一部分来标记报文 body 部分的数据类型，这些类型体现在Content-Type这个字段，当然这是针对于发送端而言，接收端想要收到特定类型的数据，也可以用Accept字段。

具体而言，这两个字段的取值可以分为下面几类:

• text： text/html, text/plain, text/css 等
• image: image/gif, image/jpeg, image/png 等
• audio/video: audio/mpeg, video/mp4 等
• application: application/json, application/javascript, application/pdf, application/octet-stream

压缩方式

压缩方式体现在发送方的Content-Encoding字段上， 同样的，接收什么样的压缩方式体现在了接受方的Accept-Encoding字段上。这个字段的取值有下面几种：

• gzip: 当今最流行的压缩格式

• deflate: 另外一种著名的压缩格式

• br: 一种专门为 HTTP 发明的压缩算法

// 发送端
Content-Encoding: gzip
// 接收端
Accept-Encoding: gzip

支持语言

对于发送方而言，还有一个Content-Language字段，在需要实现国际化的方案当中，可以用来指定支持的语言，在接受方对应的字段为Accept-Language。如:

// 发送端
Content-Language: zh-CN, zh, en
// 接收端
Accept-Language: zh-CN, zh, en

字符集

最后是一个比较特殊的字段, 在接收端对应为Accept-Charset，指定可以接受的字符集，而在发送端并没有对应的Content-Charset, 而是直接放在了Content-Type中，以 charset 属性指定。如:

// 发送端
Content-Type: text/html; charset=utf-8
// 接收端
Accept-Charset: charset=utf-8

最后以一张图来总结一下吧:

常见的content-type有哪些重要

1. application/x-www-form-urlencoded按照key=value&key=value进行编码

2. multipart/form-data 通常用表单上传文件

3. application/json 服务器消息主体是序列化的JSON字符串

4. text/xml 主要提交xml格式数据

对于定长和不定长的数据，HTTP 是怎么传输的？

定长包体

对于定长包体而言，发送端在传输的时候一般会带上 Content-Length, 来指明包体的长度。

如果设置长度小了，在http响应体中直接被截去，如果设置长度大了，http会导致传输失败，显示意外终止连接

不定长包体

上述是针对于定长包体，那么对于不定长包体而言是如何传输的呢？

这里就必须介绍另外一个 http 头部字段了:

Transfer-Encoding: chunked

表示分块传输数据，设置这个字段后会自动产生两个效果:

• Content-Length 字段会被忽略
• 基于长连接持续推送动态内容

响应体的结构如下所示:

chunk长度(16进制的数)
第一个chunk的内容
chunk长度(16进制的数)
第二个chunk的内容
......
0

最后是留有有一个空行的

HTTP 如何处理大文件的传输？

HTTP采取了范围请求的解决方案，允许客户端仅仅请求一个资源的一部分。

当然，前提是服务器要支持范围请求，要支持这个功能，就必须加上这样一个响应头:

Accept-Ranges: none

用来告知客户端这边是支持范围请求的。

Range 字段拆解

而对于客户端而言，它需要指定请求哪一部分，通过Range这个请求头字段确定，格式为bytes=x-y。接下来就来讨论一下这个 Range 的书写格式:

• 0-499 表示从开始到第 499 个字节。
• 500- 表示从第 500 字节到文件终点。
• -100 表示文件的最后100个字节。

服务器收到请求之后，首先验证范围是否合法，如果越界了那么返回416错误码，否则读取相应片段，返回 206状态码。

同时，服务器需要添加Content-Range字段，这个字段的格式根据请求头中Range字段的不同而有所差异。

具体来说，请求单段数据和请求多段数据，响应头是不一样的。

举个例子:

// 单段数据
Range: bytes=0-9
// 多段数据
Range: bytes=0-9, 30-39

接下来我们就分别来讨论着两种情况。

单段数据

对于单段数据的请求，返回的响应如下:

HTTP/1.1 206 Partial Content
Content-Length: 10
Accept-Ranges: bytes
Content-Range: bytes 0-9/100

i am xxxxx

值得注意的是Content-Range字段，0-9表示请求的返回，100表示资源的总大小，很好理解。

多段数据

接下来我们看看多段请求的情况。得到的响应会是下面这个形式:

HTTP/1.1 206 Partial Content
Content-Type: multipart/byteranges; boundary=00000010101
Content-Length: 189
Connection: keep-alive
Accept-Ranges: bytes


--00000010101
Content-Type: text/plain
Content-Range: bytes 0-9/96

i am xxxxx
--00000010101
Content-Type: text/plain
Content-Range: bytes 20-29/96

eex jspy e
--00000010101--

这个时候出现了一个非常关键的字段Content-Type: multipart/byteranges;boundary=00000010101，它代表了信息量是这样的:

• 请求一定是多段数据请求
• 响应体中的分隔符是 00000010101

因此，在响应体中各段数据之间会由这里指定的分隔符分开，而且在最后的分隔末尾添上--表示结束。

介绍一下options请求重要

options的用途主要有两个

• 获取服务器支持的所有http请求方法
• 用于检查访问权限，比如在进行cors跨域资源共享的时候，对于复杂请求，就是使用options方法发送嗅探请求，判断是否有权限访问指定的资源

存在多个Post请求，他们的请求头一致，但是请求体不一致，会发送几次Option请求

如果服务器有设置响应头Access-Control-Max-Age（单位是秒）的话，那么他会在这个时间段内针对相同的URL和请求头，不再发送Option请求。

http1.0和http1.1之间有哪些区别非常重要

• 连接方面：http1.0默认支持非持久连接，而http1.1默认支持持久连接，http1.1通过使用持久连接来使多个http请求复用同一个tcp连接，避免使用非持久连接每次需要建立的时延

• 资源请求方面：http1.0方面存在浪费带宽(客户端只是需要某个对象的一部分，但是服务器却将整个对象送来了，并且不支持断点续传功能)，http1.1在请求头引入range头域，它允许之请求资源的某个部分，即返回码是206(partial content)，便于开发者自由选择充分利用带宽

• 缓存方面：在http1.0主要使用header里的cache-control、expire作为缓存标准判断，http1.1加入了Etag、If-none-match Last-Modified、If-Modified-Since等更多可供选择的缓存头来控制缓存策略

• http1.1新增 host字段,用来指定服务器的域名，http1.0认为每台服务器都绑定一个唯一的ip，所以请求url没有传递主机名，但是随着技术发展，在一台物理机器可以存在多台虚拟主机，共享同一个ip地址，这样可以将请求发往同一台服务器的不同网站

• 1.1新增put、head、options等方法

http1.1和2.0的区别非常重要

• 二进制编码：2.0是一个二进制协议，在1.1版本中，报文头信息必须是文本(ASCII编码)，数据可以是文本，也可以是二进制，2.0的头信息和数据体都是二进制，统称为帧，分为头信息帧(存放头部字段)和数据帧(存放请求体数据)，都是乱序的二进制帧，不存在先后关系不需要排队。

  • 乱序的二进制帧如何组装成对应报文：
    • 所谓的乱序，指的是不同ID的Stream是乱序的，对于同一个Stream ID的帧是按顺序传输的。
    • 接收方收到二进制帧后，将相同的Stream ID组装成完整的请求报文和响应报文。
    • 二进制帧中有一些字段，控制着优先级和流量控制等功能，这样子的话，就可以设置数据帧的优先级，让服务器处理重要资源，优化用户体验。

• 多路复用：2.0实现多路复用，复用tcp连接，但在一个连接里面客户端和服务端可以同时发送多个请求或响应，而且不用按照顺序一一发送，避免了队头堵塞的问题

• 数据流：2.0采用了数据流的概念，因为前面的多路复用讲了，不用按顺序，所以同一个连接里面的数据包，可能属于不同的请求，所以要对数据包做标记，指出他属于哪一个请求。2.0将每个请求或回应的所有数据包称为一个数据流，都有一个 独特的编号Stream ID ，数据包发送时候，都必须标记数据流id，来区分属于哪个数据流

• 头信息压缩：因为1.1协议不带状态，每次请求都得附上所有信息，请求很多字段都是重复的，比如cookies和user agent，一模一样的内容每次请求都得带上，浪费带宽和速度，2.0使用gzip或compress压缩再发出，而客户端和服务端同时维护一张头信息表，所有字段都会存入这张表中，生成一个索引号，以后不发送相同字段 只发索引号，可以提速

• 服务器推送:2.0允许服务器未经请求主动向客户端发送资源，交服务器推送，提前给客户端推送必要的资源，减少延迟时间，需要注意的是2.0主动推送的是静态资源，跟ws以及使用的sse向客户端发送即时数据的推送是不同的

队头堵塞

有HTTP基本的“请求 - 应答”模型导致的，http规定报文必须是一发一收，形成了先进先出的串行队列，队列请求没有优先级，只有入队的顺序，最前面的请求最先被处理，如果队首的请求因为处理的太慢了耽误了时间，那么后面的所有请求也得跟着等待，造成了队头阻塞

TCP长连接和短连接的区别

长连接:在一个TCP连接上可以连续发送多个数据包，在TCP连接保持期间，如果没有数据包发送，需要双方发检测包以维持此连接，一般需要自己做在线维持。

短连接:指通信双方有数据交互时，就建立一个TCP连接，数据发送完成后，则断开此TCP连接，一般银行都使用短连接。

HTTP 中的 keep-alive 有了解吗？它和多路复用的区别重要

HTTP/1.x 是基于文本的，只能整体去传；HTTP/2 是基于二进制流的，可以分解为独立的帧，交错发送

HTTP/1.x keep-alive 必须按照请求发送的顺序返回响应；HTTP/2 多路复用不按序响应

HTTP/1.x keep-alive 为了解决队头阻塞，将同一个页面的资源分散到不同域名下，开启了多个 TCP 连接；HTTP/2 同域名下所有通信都在单个连接上完成

HTTP/1.x keep-alive 单个 TCP 连接在同一时刻只能处理一个请求（两个请求的生命周期不能重叠）；HTTP/2 单个 TCP 同一时刻可以发送多个请求和响应

HTTP2的缺点重要

• TCP 以及 TCP+TLS 建立连接的延时,HTTP/2使用TCP协议来传输的，而如果使用HTTPS的话，还需要使用TLS协议进行安全传输，而使用TLS也需要一个握手过程,在传输数据之前，导致我们需要花掉 3～4 个 RTT。

• TCP的队头阻塞并没有彻底解决。在HTTP/2中，多个请求是跑在一个TCP管道中的。但当HTTP/2出现丢包时，整个 TCP 都要开始等待重传，那么就会阻塞该TCP连接中的所有请求。

https与http的区别特别重要

• https需要ca证书，http不用

• http是超文本传输协议，是明文传输，https是具有安全性的ssl加密传输

• http端口是80 https是443

• http是无状态的协议，https是具有ssl和http协议构建的可加密、身份认证的网络协议，比http安全

GET方法对URL长度限制的原因

http不对get方法长度进行限制，其实这个限制是浏览器和服务器对url的限制，ie对url长度限制是2083字节(2k+35)，ie限制地最小，所以只要不超过2083就不会有问题

GET的长度值 = URL（2083）- （你的Domain+Path）-2（2是get请求中?=两个字符的长度）

对keep-alive的理解

http1.0默认每次请求/应答，客户端和服务端都会新建一个连接，完成之后断开连接，这是短连接

使用keep-alive使客户端到服务端的连接持续有效，当出现对服务器的后续请求时，可以避免建立或重新连接，这是长连接

使用方法：

• 1.0默认没有keep-alive，需要的话配置发送Connection: keep-alive

• 断开的话发送Connection: close

• 1.1版本默认保持长连接，数据传输完成的时候tcp连接不断开，等待同域名下继续使用这个通道传输数据，需要关闭就发送Connection: close

Keep-Alive的建立过程：

• 客户端向服务器在发送请求报文同时在首部添加发送Connection字段

• 服务器收到请求并处理 Connection字段

• 服务器回送Connection:Keep-Alive字段给客户端

• 客户端接收到Connection字段

• Keep-Alive连接建立成功

服务端自动断开过程（也就是没有keep-alive）：

• 客户端向服务器只是发送内容报文（不包含Connection字段）

• 服务器收到请求并处理

• 服务器返回客户端请求的资源并关闭连接

• 客户端接收资源，发现没有Connection字段，断开连接

客户端请求断开连接过程：

• 客户端向服务器发送Connection:close字段

• 服务器收到请求并处理connection字段

• 服务器回送响应资源并断开连接

• 客户端接收资源并断开连接

开启Keep-Alive的优点：

• 较少的CPU和内存的使⽤（由于同时打开的连接的减少了）；

• 允许请求和应答的HTTP管线化；

• 降低拥塞控制 （TCP连接减少了）；

• 减少了后续请求的延迟（⽆需再进⾏握⼿）；

• 报告错误⽆需关闭TCP连接

开启Keep-Alive的缺点：

• 长时间的TCP连接容易导致系统资源无效占用，浪费系统资源。

页面有多张图片，http怎么加载

在http1，浏览器对一个域名下最大tcp连接数为6，所以会请求多次，可以用多域名部署解决，可以提高同时请求的数目，加快页面图片的获取速度

在http2中，支持多路复用，可以在一个tcp连接中发送多个http请求

如何理解 HTTP 代理？

我们知道在 HTTP 是基于请求-响应模型的协议，一般由客户端发请求，服务器来进行响应。

当然，也有特殊情况，就是代理服务器的情况。引入代理之后，作为代理的服务器相当于一个中间人的角色，对于客户端而言，表现为服务器进行响应；而对于源服务器，表现为客户端发起请求，具有双重身份。

那代理服务器到底是用来做什么的呢？

功能

1. 负载均衡。客户端的请求只会先到达代理服务器，后面到底有多少源服务器，IP 都是多少，客户端是不知道的。因此，这个代理服务器可以拿到这个请求之后，可以通过特定的算法分发给不同的源服务器，让各台源服务器的负载尽量平均。当然，这样的算法有很多，包括随机算法、轮询、一致性hash、LRU(最近最少使用)等等，不过这些算法并不是本文的重点，大家有兴趣自己可以研究一下。
2. 保障安全。利用心跳机制监控后台的服务器，一旦发现故障机就将其踢出集群。并且对于上下行的数据进行过滤，对非法 IP 限流，这些都是代理服务器的工作。
3. 缓存代理。将内容缓存到代理服务器，使得客户端可以直接从代理服务器获得而不用到源服务器那里。

http2头部压缩算法如何实现重要

http2头部压缩是HPACK算法，在客户端和服务端两端建立“字典”，用索引号表示重复的字符串，采用哈夫曼编码压缩整数和字符串

• 在客户端和服务器端使用“首部表”来跟踪和存储之前发送的键值对，对于相同的数据，不再通过每次请求和响应发送；

• 首部表在HTTP/2的连接存续期内始终存在，由客户端和服务器共同渐进地更新；

• 每个新的首部键值对要么被追加到当前表的末尾，要么替换表中之前的值。

例如下图中的两个请求， 请求一发送了所有的头部字段，第二个请求则只需要发送差异数据，这样可以减少冗余数据，降低开销。

其他相关头部字段了解

Via

代理服务器需要标明自己的身份，在 HTTP 传输中留下自己的痕迹，怎么办呢？

通过Via字段来记录。举个例子，现在中间有两台代理服务器，在客户端发送请求后会经历这样一个过程:

客户端 -> 代理1 -> 代理2 -> 源服务器

在源服务器收到请求后，会在请求头拿到这个字段:

Via: proxy_server1, proxy_server2

而源服务器响应时，最终在客户端会拿到这样的响应头:

Via: proxy_server2, proxy_server1

可以看到，Via中代理的顺序即为在 HTTP 传输中报文传达的顺序。

X-Forwarded-For

字面意思就是为谁转发, 它记录的是请求方的IP地址(注意，和Via区分开，X-Forwarded-For记录的是请求方这一个IP)。

X-Real-IP

是一种获取用户真实 IP 的字段，不管中间经过多少代理，这个字段始终记录最初的客户端的IP。

相应的，还有X-Forwarded-Host和X-Forwarded-Proto，分别记录客户端(注意哦，不包括代理)的域名和协议名。

X-Forwarded-For产生的问题

前面可以看到，X-Forwarded-For这个字段记录的是请求方的 IP，这意味着每经过一个不同的代理，这个字段的名字都要变，从客户端到代理1，这个字段是客户端的IP，从代理1到代理2，这个字段就变为了代理1的 IP。

但是这会产生两个问题:

1. 意味着代理必须解析 HTTP 请求头，然后修改，比直接转发数据性能下降。
2. 在 HTTPS 通信加密的过程中，原始报文是不允许修改的。

由此产生了代理协议，一般使用明文版本，只需要在 HTTP 请求行上面加上这样格式的文本即可:

// PROXY + TCP4/TCP6 + 请求方地址 + 接收方地址 + 请求端口 + 接收端口
PROXY TCP4 0.0.0.1 0.0.0.2 1111 2222
GET / HTTP/1.1
...
复制代码

这样就可以解决X-Forwarded-For带来的问题了

HTTP的请求报文是什么样的

由请求行 请求头部 空行 请求体组成

请求⾏包括：请求⽅法字段、URL字段、HTTP协议版本字段

请求头部:请求头部由关键字/值对组成，每⾏⼀对，关键字和值⽤英⽂冒号“:”分隔

• User-Agent：产⽣请求的浏览器类型。

• Accept：客户端可识别的内容类型列表。

• Host：请求的主机名，允许多个域名同处⼀个IP地址，即虚拟主机。

请求体:post put等请求携带的数据

HTTP响应报文是什么样的

由响应行 响应头 空行 响应体

http的优缺点重要

http是超文本传输协议，定义了客户端和服务端交换报文的格式和方式，默认使用80端口，使用tcp协议作为传输层协议，保证了数据传输的可靠

优点：

• 支持客户端/服务端

• 简单快捷 客户向服务器请求时 只需传送请求方法和路径 由于http协议简单 使得http服务器规模小，通信速度快

• 无连接 限制每次连接只处理一个请求，服务端处理完客户请求，客户收到应答就断开连接，可以节省传输时间

• 无状态 状态指的是通信上下文信息，缺少状态意味着如果后续处理需要前面的信息，就必须重传，导致每次连接传送的数据量增大，另一方面在服务器不需要之前的信息他的应答就比较快

• 灵活 http允许传输任意类型的数据对象，由content-type标记

缺点:

• 无状态 服务器不会保存关于客户的任何消息

• 明文传输 报文采用文本形式 不安全

• 不安全 使用明文 内容易被窃听；不验证通信方身份，可能伪装；无法验证报文完整性，可能被篡改

RTT 往返时间是什么

RTT（Round-Trip Time），往返时间，表示从发送端发送数据开始，到发送端收到来自接收端的确认（接收端收到数据后便立即发送确认，不包含数据传输时间）总共经历的时间，即通信一来一回的时间

http通信时间总和是多少

上一题我们知道了RTT的概念，那么TCP的三次握手🤝理论上来说花的时间应该是1.5RTT，但是客户端第三次握手的时候不需要服务器的响应，所以节省了0.5RTT，所以TCP连接的时间为1RTT

HTTP的交易时间为

• 一去（HTTP Request）
• 二回 （HTTP Responses）

故 HTTP 交易时间 = 1 RTT

HTTP 通信时间总和 = TCP 建立连接时间 + HTTP 交易时间 = 1 RTT+ 1 RTT = 2 RTT

如果需要额外考虑DNS查询的话，那么还需要1RTT

以上情况是没有考虑到丢包和重传，以及无重定向和额外请求的情况

HTTPS通信时间总和是多少

• 一去： 客户端发送一个随机数 C，客户端的 TLS 版本号以及支持的密码套件列表给服务器端
• 二回： 服务端收到客户端的随机值，自己也产生一个随机值 S ，并根据客户端需求的协议和加密方式来使用对应的方式，并且发送自己的证书（如果需要验证客户端证书需要说明）
• 三去： 客户端收到服务端的证书并验证是否有效，验证通过会再生成一个随机值 pre-master，通过服务端证书的公钥去加密这个随机值并发送给服务端。如果服务端需要验证客户端证书的话会附带证书（双向认证，比如网上银行用 U 盾）
• 四回： 服务端收到加密过的随机值并使用私钥解密获得第三个随机值，这时候两端都拥有了三个随机值，可以通过这三个随机值（C/S 加 pre-master 算出主密钥）按照之前约定的加密方式生成密钥，接下来的通信就可以通过该会话密钥来加密解密

HTTPS 基于TLS1.2通信时间总和 = TCP 建立连接时间 + TLS 连接时间 + HTTP交易时间 = 1 RTT + 2 RTT + 1 RTT = 4 RTT

HTTPS 通信时间总和（基于TLS1.3） = TCP 建立连接时间 + TLS1.3 连接时间 + HTTP交易时间 = 1 RTT + 1 RTT + 1 RTT = 3 RTT

http性能怎么样

基于tcp/ip，使用请求和应答通信模式，所以性能来说这俩是关键

• 长连接 可以避免每次tcp连接三次握手花费

• http1.1 管道网络传输，就是一个tcp连接里面客户端可以发送多个请求

• 队头拥塞 http传输是一发一收 ，里面的任务放在一个任务队列中串行执行 一旦队首请求的太慢会阻塞后面请求的处理

  解决方法：

  • 并发连接 对于一个域名允许分配多个长连接，相当于增加了任务队列
  • 域名分片 将域名分出很多个二级域名，全都指向同样的一台服务器 能够并发的长连接数变多

为什么HTTP3不使用TCP而是使用UDP

说一下http3.0

基于UDP协议实现的类似于tcp多路复用的数据流，传输可靠性，称为QUIC协议

1. 流量控制、传输可靠性：QUIC在udp基础上增加一层保证数据传输可靠性，提供了数据包重传 拥塞控制等

2. 集成TLS加密功能，减少花费的RTT数

3. 多路复用 同一个物理连接上可以有多个独立的逻辑数据流，实现数据流单独传输，解决tcp队头阻塞问题

4. 快速握手 基于udp，可以实现0-1个rtt来建立连接

HTTP3怎么解决队头拥塞问题、0RTT有了解过吗

QUIC 协议是基于 UDP 协议实现的，在传输层层面并没有固定的连接，可以根据需要开辟任意逻辑链路, QUIC一次建立一个Connection，一个Connection下包含多个Stream流(每个stream独自维护一个逻辑连接，因为UDP层面上是无连接的),每个流对应一个文件传输，并将不同的Stream中的数据交付给不同的上层应用。QUIC的一个Connection对应多个Stream，Stream之间相互独立，因此任意一条链路断开都不会导致其他数据阻塞。

例如下图，stream2 丢了一个 UDP 包，不会影响后面跟着 Stream3 和 Stream4。这样的技术就解决了之前 TCP 存在的队头阻塞问题。

并且 QUIC 在移动端的表现也会比 TCP 好。因为 TCP 是基于 IP 和端口去识别连接的，这种方式在多变的移动端网络环境下是很脆弱的。

但是 QUIC 是通过 ID 的方式去识别一个连接，不管你网络环境如何变化，只要 ID 不变，就能迅速重连上。

0RTT

通过使用类似 TCP 快速打开的技术，缓存当前会话的上下文，在下次恢复会话的时候，只需要将之前的缓存传递给服务端验证通过就可以进行传输了。

0RTT 建连可以说是 QUIC 相比 HTTP2 最大的性能优势。那什么是 0RTT 建连呢？

这里面有两层含义:

• 传输层 0RTT 就能建立连接。
• 加密层 0RTT 就能建立加密连接。

上图左边是 HTTPS 的一次完全握手的建连过程，需要 2-3 个 RTT才开始传输数据，右边 QUIC 协议在第一个包就可以包含有效的应用数据

当然，QUIC 协议可以实现 0RTT ，但这也是有条件的，实际上是首次连接 1RTT，非首次连接 0RTT，首次连接过程：

可以看到，首次连接的时候，在第 4 步时，就已经开始发送实际的业务数据了，而第 1 - 3 步正好一去一回花费了 1RTT 时间，所以，首次连接的成本是 1RTT

非首次连接：

• 前面提到客户端和服务端首次连接时服务端传递了config包，里面包含了服务端公钥和两个随机数，客户端会将config存储下来，后续再连接时可以直接使用，从而跳过这个1RTT，实现0RTT的业务数据交互。
• 客户端保存config是有时间期限的，在config失效之后仍然需要进行首次连接时的密钥交换。

这么厉害，那你还知道HTTP3的向前纠错机制吗

QUIC 协议有一个非常独特的特性，称为向前纠错 (Forward Error Correction，FEC)，每个数据包除了它本身的内容之外，还包括了部分其他数据包的数据，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，但是减少了因为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）。

假如说这次我要发送三个包，那么协议会算出这三个包的异或值并单独发出一个校验包，也就是总共发出了四个包。

当出现其中的非校验包丢包的情况时，可以通过另外三个包计算出丢失的数据包的内容。

当然这种技术只能使用在丢失一个包的情况下，如果出现丢失多个包就不能使用纠错机制了，只能使用重传的方式了。

那你还知道加密认证的报文吗

TCP 协议头部没有经过任何加密和认证，所以在传输过程中很容易被中间网络设备篡改，注入和窃听。比如修改序列号、滑动窗口。这些行为有可能是出于性能优化，也有可能是主动攻击。

但是 QUIC 的 packet 可以说是武装到了牙齿。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。

这样只要对 QUIC 报文任何修改，接收端都能够及时发现，有效地降低了安全风险。

如上图所示，红色部分是 Stream Frame 的报文头部，有认证。绿色部分是报文内容，全部经过加密

QUIC是如何进行包确认和重传的

• QUIC 的Stream流基于Stream ID+Offset进行包确认，流量控制需要保证所发送的所有包offset小于最大绝对字节偏移量（maximum absolute byte offset）, 该值是基于当前已经提交的字节偏移量（offset of data consumed） 而进行确定的，QUIC会把连续的已确认的offset数据向上层应用提交。QUIC支持乱序确认，但本身也是按序（offset顺序）发送数据包。
• QUIC利用ack frame来进行数据包的确认，来保证可靠传输。一个ack frame只包含多个确认信息，没有正文。
• 如果数据包N超时，发送端将超时数据包N重新设置编号M（即下一个顺序的数据包编号） 后发送给接收端。
• 在一个数据包发生超时后，其余的已经发送的数据包依旧可以基于Offset得到确认，避免了TCP利用SACK才能解决的重传问题。

其实QUIC的乱序确认设计思想并不新鲜，大量网络视频流就是通过类似的基于UDP的RUDP、RTP、UDT等协议来实现快速可靠传输的。他们同样支持乱序确认，所以就会导致这样的观看体验：明明进度条显示还有一段缓存，但是画面就是卡着不动了，如果跳过的话视频又能够播放了。

1. 如图所示，当前缓冲区大小为8，QUIC按序（offset顺序）发送29-36的数据包：

1. 31、32、34数据包先到达，基于offset被优先乱序确认，但30数据包没有确认，所以当前已提交的字节偏移量不变，缓存区不变。

2. 30到达并确认，缓存区收缩到阈值，接收方发送MAX_STREAM_DATA frame（协商缓存大小的特定帧）给发送方，请求增长最大绝对字节偏移量。

3. 协商完毕后最大绝对字节偏移量右移，缓存区变大，同时发送方发现数据包33超时

4. 发送方将超时数据包重新编号为42继续发送

以上就是最基本的数据包发送-接收过程，控制数据发送的唯一限制就是最大绝对字节偏移量，该值是接收方基于当前已经提交的偏移量（连续已确认并向上层应用提交的数据包offset）和发送方协商得出。