HTTP与TCP的关系

根据网上资料整理了一下HTTP与TCP相关知识。

HTTP与TCP的关系？

HTTP是应用层协议。TCP是传输层协议。HTTP是建立在TCP协议之上。

完成一次http请求到底发生了什么？

在http1.0阶段，完成一次http请求之后，就会断开http连接，同时TCP连接也会断开。
所以每次HTTP请求都会先建立TCP连接，然后建立HTTP连接。这样代价有些大，也不符合我们的常识。
所以在http1.0中虽然没有相应的规定，但是某些服务器还是对Keep-alive的Header头进行了支持。
加入keep-alive之后，在完成http请求之后，断开http连接，但是底层的TCP连接并不断开。
可以为新的http请求所复用，节省了很大资源。这才是我们想要的。

在http1.1阶段，默认开启http的keep-alive，除非显示的关闭。
所以一个tcp连接可以发送多个http请求。但是同一时刻，TCP只能处理一个请求，
两个请求的生命周期不能重叠，任意两个HTTP请求从开始到结束的时间在同一个TCP连接里不能重叠。

HTTP 1.0中默认是关闭的，需要在http头加入”Connection: Keep-Alive”，才能启用Keep-Alive；
HTTP 1.1中默认启用Keep-Alive，如果加入”Connection: close “，才关闭。

对于客户端来说，不论是浏览器，还是我们直接在Java代码中使用HttpUrlConnection，只是负责在请求头中设置Keep-Alive。
在HTTP协议中，具体的连接复用时间的长短，通常是由web服务器控制的，通常配置都是在几十秒左右。
例如，在tomcat中，我们可以server.xml中配置以下属性：

<Connector port="8080" protocol="HTTP/1.1"
               connectionTimeout="20000"
keepAliveTimeout="60000"
maxKeepAliveRequests="100" redirectPort="8443" />

说明如下：

maxKeepAliveRequests：一个连接上，最多可以发起多少次请求，默认100，超过这个次数后会关闭。
keepAliveTimeout：底层socket连接最多保持多长时间，默认60秒，超过这个时间连接会被关闭。

一个TCP连接中，多个http请求可以一起发送吗?

HTTP/1.1 存在一个问题，单个 TCP 连接在同一时刻只能处理一个请求，意思是说：两个请求的生命周期不能重叠，
任意两个HTTP请求从开始到结束的时间在同一个 TCP 连接里不能重叠。虽然 HTTP/1.1 规范中规定了Pipelining来试图解决这个问题，
但是这个功能在浏览器中默认是关闭的。但是，HTTP2 提供了 Multiplexing 多路传输特性，可以在一个 TCP 连接中同时完成多个 HTTP 请求。
至于 Multiplexing 具体怎么实现的就是另一个问题了。

那么在 HTTP/1.1 时代，浏览器是如何提高页面加载效率的呢？主要有下面两点：

维持和服务器已经建立的 TCP 连接，在同一连接上顺序处理多个请求。
和服务器建立多个 TCP 连接。

假设我们还处在 HTTP/1.1 时代，那个时候没有多路传输，当浏览器拿到一个有几十张图片的网页该怎么办呢？
肯定不能只开一个 TCP 连接顺序下载，那样用户肯定等的很难受，但是如果每个图片都开一个TCP连接发HTTP请求，
那电脑或者服务器都可能受不了，要是有1000张图片的话总不能开1000个TCP连接吧，
所以Chrome允许对同一个Host建立最多六个TCP连接。

如果收到的HTML包含几十个图片标签，这些图片是以什么方式、什么顺序、建立了多少连接、使用什么协议被下载下来的呢？

如果图片都是HTTPS连接并且在同一个域名下，那么浏览器在SSL握手之后会和服务器商量能不能用HTTP2，
如果能的话就使用Multiplexing功能在这个连接上进行多路传输。如果发现用不了HTTP2呢？
或者用不了HTTPS（现实中的HTTP2都是在HTTPS上实现的，所以也就是只能使用 HTTP/1.1）。
那浏览器就会在一个HOST上建立多个TCP连接，连接数量的最大限制取决于浏览器设置，这些连接会在空闲的时候被浏览器用来发送新的请求，
如果所有的连接都正在发送请求呢？那其他的请求就只能等等了。