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      HTTP/2 协议

      2009 年,谷歌公开了自行研发的 SPDY 协议,主要解决 HTTP/1.1 效率不高的问题。这个协议在 Chrome 浏览器上证明 可行以后,就被当作 HTTP/2 的基础,主要特性都在 HTTP/2 之中得到继承。2015 年,HTTP/2 发布。

      HTTP/2 主要有以下新的特性:

      二进制协议

      HTTP/2 是一个二进制协议。在 HTTP/1.1 版中,报文的头信息必须是文本(ASCII 编码),数据体可以是文本,也可以是 二进制。HTTP/2 则是一个彻底的二进制协议,头信息和数据体都是二进制,并且统称为”帧”,可以分为头信息帧和数据帧。 帧的概念是它实现多路复用的基础。

      多路复用

      HTTP/2 实现了多路复用,HTTP/2 仍然复用 TCP 连接,但是在一个连接里,客户端和服务器都可以同时发送多个请求或回 应,而且不用按照顺序一一发送,这样就避免了”队头堵塞”的问题。

      数据流

      HTTP/2 使用了数据流的概念,因为 HTTP/2 的数据包是不按顺序发送的,同一个连接里面连续的数据包,可能属于不同的 请求。因此,必须要对数据包做标记,指出它属于哪个请求。HTTP/2 将每个请求或回应的所有数据包,称为一个数据流。每 个数据流都有一个独一无二的编号。数据包发送的时候,都必须标记数据流 ID ,用来区分它属于哪个数据流。

      头信息压缩

      HTTP/2 实现了头信息压缩,由于 HTTP 1.1 协议不带有状态,每次请求都必须附上所有信息。所以,请求的很多字段都是 重复的,比如 Cookie 和 User Agent ,一模一样的内容,每次请求都必须附带,这会浪费很多带宽,也影响速度。

      HTTP/2 对这一点做了优化,引入了头信息压缩机制。一方面,头信息使用 gzip 或 compress 压缩后再发送;另一方面, 客户端和服务器同时维护一张头信息表,所有字段都会存入这个表,生成一个索引号,以后就不发送同样字段了,只发送索引 号,这样就能提高速度了。

      服务器推送

      HTTP/2 允许服务器未经请求,主动向客户端发送资源,这叫做服务器推送。使用服务器推送,提前给客户端推送必要的资源 ,这样就可以相对减少一些延迟时间。这里需要注意的是 http2 下服务器主动推送的是静态资源,和 WebSocket 以及使用 SSE 等方式向客户端发送即时数据的推送是不同的。

      详细的资料可以参考: 《HTTP 协议入门》 《HTTP/2 服务器推送(Server Push)教程》

      HTTP/2 协议缺点

      因为 HTTP/2 使用了多路复用,一般来说同一域名下只需要使用一个 TCP 连接。由于多个数据流使用同一个 TCP 连接,遵 守同一个流量状态控制和拥塞控制。只要一个数据流遭遇到拥塞,剩下的数据流就没法发出去,这样就导致了后面的所有数据都 会被阻塞。HTTP/2 出现的这个问题是由于其使用 TCP 协议的问题,与它本身的实现其实并没有多大关系。

      HTTP/3 协议

      由于 TCP 本身存在的一些限制,Google 就开发了一个基于 UDP 协议的 QUIC 协议,并且使用在了 HTTP/3 上。 QUIC 协议在 UDP 协议上实现了多路复用、有序交付、重传等等功能

      详细资料可以参考: 《如何看待 HTTP/3 ?》

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