http2简介

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http2

• 支持请求与响应的多路复用来减少延迟。

• 压缩 HTTP 首部字段将协议开销降至最低。

• 增加对请求优先级和服务器端推送的支持。

  同时由于考虑到庞大的 HTTP1.1 协议用户，所以 HTTP 方法、状态码、URI 及首部字段，等核心概念保持不变，也就是当前正在运行的网站不用做任何改变即可在 HTTP2 协议上运行。

• 二进制分帧层:

  

• 流、消息和帧:

  二进制分帧机制改变了客户端与服务器之间交互数据的方式，涉及到以下几个重要的概念:

1. 流：已建立的 TCP 连接上的双向字节流，逻辑上可看做一个较为完整的交互处理单元，即表达一次完整的资源请求-响应数据交换流程；一个业务处理单元，在一个流内进行处理完毕，这个流生命周期完结。

2. 消息：由一个或多个帧组合而成，例如请求和响应。

3. 帧：HTTP2 通信的最小单位，每个帧包含帧首部，至少也会标识出当前帧所属的流。所有 HTTP2 通信都在一个连接上完成，此连接理论上可以承载任意数量的双向数据流。相应地，每个数据流以消息的形式发送，而消息由一或多个帧组成，这些帧可以乱序发送，然后再根据每个帧首部的流标识符重新组装。图示如下:
   

   HTTP2 的所有帧都采用二进制编码，所有首部数据都会被压缩。上图只是演示数据流、消息和帧之间的关系，而非实际传输时的编码结果。

• 多向请求与响应:

  在 HTTP1.1 中，如果想使用多个并行 request 请求，必须多开 TCP 连接，但是一个域名对同一个浏览器客户端是有数量限制的（6 个左右），同时，每一个连接中的响应是按照顺序排队进行的，容易导致队头堵塞。

二进制分帧层实现了多向请求和响应，客户端和服务器可以把 HTTP 消息分解为互不依赖的帧，然后乱序发送，最后再在另一端把它们重新组合起来。图示如下:

由上图可以看出，同一个 TCP 连接可以传输多个数据流，并且服务器到客户端方向有多个数据流，流是一个逻辑信道，所以属于它的帧可以乱序发送，最后再根据标记组合起来即可。把 HTTP 消息分解为独立的帧，交错发送，然后在另一端重新组装是 HTTP2 最重要的改进，带来了巨大的性能提升，主要因为如下几个原因:

1. 可以并行交错地发送请求，请求之间互不影响。
2. 可以并行交错地发送响应，响应之间互不干扰。
3. 只使用一个连接即可并行发送多个请求和响应。
4. 消除不必要的延迟，从而减少页面加载的时间。

二进制分帧机制解决了 HTTP1.1 队头阻塞问题，也消除了并行处理和发送请求及响应时对多个 TCP 连接的依赖

• 请求优先级:

  每个流都包含一个优先级，用来告诉对端哪个流更重要，当资源有限的时候，服务器会根据优先级来选择应该先发送哪些流。HTTP2 中，每个请求都可以带一个 31bit 的优先值，0 表示最高优先级。数值越大优先级越低。有了这个优先值，客户端和服务器就可以在处理不同的流时采取不同的策略，以最优的方式发送流、消息和帧。

• 服务器推送:

  当前 web 页面的功能越来越强大，排版越来越精美，所以需要引用的 js 文件、css 文件或者图片等内容也越来越多，对每一个资源的外部引用，都是一次 request 请求。在 HTTP1.1 中，由于不具有多向请求与响应，所以可能需要额外的 TCP 连接，甚至导致队头堵塞，HTTP1.1 对此问题的解决方案可以参阅 HTTP 请求延迟解决方案一章节。当客户端获取服务器发送来的文档之后，通过分析获知需要引入额外的资源，然后再向服务器发送请求获取这些资源，如此大费周章，倒不如服务器主动推送这些额外资源。推送资源的特点如下:

• 客户端可以缓存推送过来的资源。

• 客户端可以拒绝推送过来的资源。

• 推送资源可以由不同的页面共享。

• 服务器可以按照优先级推送资源。

• 首部压缩:

  在 HTTP1.1 中，每次请求或者响应都会发送一组首部信息，同时这些信息都是以文本形式发送，如果带有 cookie 信息的话，那么发送首部信息就是一份相当大的额外开销。为减少这些开销并提升性能，HTTP2 会压缩首部元数据，HTTP2 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 HTTP2 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。
  

http1 HOL问题