HTTP3

HTTP/1.1 和 HTTP/2 使用 TCP 传输协议，HTTP/3 使用 QUIC (Quick UDP Internet Connections) 传输层协议，其是由 Google 开发的一种基于 UDP 的传输协议。之所以用 QUIC 协议的最主要原因，是为了彻底解决队头阻塞问题。

QUIC

TCP 队头阻塞

HTTP/2 解决了 HTTP 的队头拥塞（head of line blocking）问题，客户端无须等待一个请求完成才能发送下一个请求，但它解决的只是 HTTP 的队头阻塞问题。

如果 HTTP/2 连接双方的网络中有一个数据包丢失，或者任何一方的网络出现中断，整个TCP连接就会暂停，丢失的数据包需要被重新传输。因为TCP是一个按序传输的链条，因此如果其中一个点丢失了，链路上之后的内容就都需要等待。

这种单个数据包造成的阻塞，就是 TCP 上的队头阻塞（head of line blocking）。

安全性

QUIC 始终保证安全性。QUIC 协议没有明文的版本，所以想要建立一个 QUIC 连接，就必须通过 TLS 1.3 来安全地建立一个加密连接。QUIC 只在加密协议协商时会发送几个明文传送的初始握手报文。

减少延迟

TCP 需要 3 次握手，QUIC 提供了 0-RTT 和 1-RTT 握手，减少了协商和建立连接所需要的时间。

HTTP3 协议特点

协议栈

可靠性

虽然 UDP 不提供可靠的传输，但 QUIC 在基于 UDP 之时增加了一层带来可靠性的层。它提供了数据包重传、拥塞控制、调整传输节奏（pacing）以及其他一些TCP中存在的特性。

只要连接没有中断，从QUIC一端传输的数据迟早会出现在另一端。

数据流

QUIC在同一物理连接上可以有多个独立的逻辑数据流。这些数据流并行在同一个连接上传输，不影响其他流。在已建立的连接上，双方均可以建立传输给对方的数据流。单一数据流的传输是可靠、有序的，但不同的数据流间可能无序传送。QUIC可对连接和数据流分别进行流量控制（flow control）。

快速握手

QUIC提供0-RTT和1-RTT的连接建立，这意味着QUIC在最佳情况下不需要任何的额外往返时间便可建立新连接。其中更快的0-RTT仅在两个主机之间建立过连接且缓存了该连接的“秘密”（secret）时可以使用。

TLS 1.3

握手所花费的往返次数更低，从而能降低协议的延迟。

HTTP/2 vs HTTP/3

HTTP/3面向QUIC设计，QUIC是一个自己处理数据流的传输层协议。
HTTP/2面向TCP设计，因此数据流在HTTP层处理。

相似之处

这两个协议为客户端提供了几乎相同的功能集。

两者都提供数据流
两者都提供服务器推送
两者都有头部压缩，QPACK与HPACK的设计非常类似
两者都通过单一连接上的数据流提供复用
两者都提供数据流的优先度设置

不同之处

两个协议的主要不同点在于细节，不同之处主要由HTTP/3使用的QUIC带来。
得益于QUIC的0-RTT握手，HTTP/3可以提供更好的早期数据支持，而TCP快速打开和TLS通常只能传输更少的数据，且经常存在问题。
得益于QUIC，HTTP/3的握手速度比TCP+TLS快得多。
HTTP/3不存在明文的不安全版本。尽管在互联网上很少见，HTTP/2还是可以不配合HTTPS来实现和使用。
通过ALPN拓展，HTTP/2可以直接在TLS握手时进行协商。HTTP/3基于QUIC，所以需要凭借响应中的 Alt-Svc: 头部来向客户端宣告。