HTTP2特性优点解析

Posted 2021-06-11 码农游乐场

HTTP2的优点

1. 多路复用

2. 二进制分帧

3. 首部压缩

4. 服务推送

主要优点肯定就是性能提升大了。但是为什么性能提升大，其实主要还是由以下方面的改进带来的。

多路复用

多路复用，代替原来的序列和阻塞机制。所有就是请求的都是通过一个 TCP连接并发完成。HTTP 1.x 中，如果想并发多个请求，必须使用多个 TCP 链接，且浏览器为了控制资源，还会对单个域名有 6-8个的TCP链接请求限制，如下图，红色圈出来的请求就因域名链接数已超过限制，而被挂起等待了一段时间： 

在 HTTP/2 中，有了二进制分帧之后，HTTP /2 不再依赖 TCP 链接去实现多流并行了，在 HTTP/2中：

同域名下所有通信都在单个连接上完成。单个连接可以承载任意数量的双向数据流。数据流以消息的形式发送，而消息又由一个或多个帧组成，多个帧之间可以乱序发送，因为根据帧首部的流标识可以重新组装。这一特性，使性能有了极大提升：

同个域名只需要占用一个 TCP 连接，消除了因多个 TCP 连接而带来的延时和内存消耗。单个连接上可以并行交错的请求和响应，之间互不干扰。在HTTP/2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。

多路复用 (Multiplexing)：多路复用允许同时通过单一的 HTTP/2 连接发起多重的请求-响应消息。

也就是说一个TCP连接可以一次发送和接受多个请求啦。

这样实际上就避免了突发性和短时性的HTTP连接性能差的问题了(因为TCP协议里面有慢启动，开始都很慢的).

二进制分帧

先来理解几个概念：

帧：HTTP/2 数据通信的最小单位消息：指 HTTP/2 中逻辑上的 HTTP 消息。例如请求和响应等，消息由一个或多个帧组成。

流：存在于连接中的一个虚拟通道。流可以承载双向消息，每个流都有一个唯一的整数ID。

HTTP/2 采用二进制格式传输数据，而非 HTTP 1.x 的文本格式，二进制协议解析起来更高效。HTTP / 1 的请求和响应报文，都是由起始行，首部和实体正文（可选）组成，各部分之间以文本换行符分隔。HTTP/2 将请求和响应数据分割为更小的帧，并且它们采用二进制编码。

HTTP/2 中，同域名下所有通信都在单个连接上完成，该连接可以承载任意数量的双向数据流。每个数据流都以消息的形式发送，而消息又由一个或多个帧组成。多个帧之间可以乱序发送，根据帧首部的流标识可以重新组装。

就是多加了一层，专门将消息分成了更小的二进制编码的帧。减少了传输量。 

头部压缩

HTTP 1.1请求的大小变得越来越大，有时甚至会大于TCP窗口的初始大小，因为它们需要等待带着ACK的响应回来以后才能继续被发送。HTTP/2对消息头采用HPACK（专为http/2头部设计的压缩格式）进行压缩传输，能够节省消息头占用的网络的流量。而HTTP/1.x每次请求，都会携带大量冗余头信息，浪费了很多带宽资源。

HTTP每一次通信都会携带一组头部，用于描述这次通信的的资源、浏览器属性、cookie等，例如 

为了减少这块的资源消耗并提升性能， HTTP/2对这些头部采取了压缩策略：

• HTTP/2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。

新的压缩算法，减小头部大小，提升发送效率。

服务推送

服务端可以在发送页面html时主动推送其它资源，而不用等到浏览器解析到相应位置，发起请求再响应。例如服务端可以主动把JS和CSS文件推送给客户端，而不需要客户端解析HTML时再发送这些请求。

服务端可以在发送页面HTML时主动推送其它资源，而不用等到浏览器解析到相应位置，发起请求再响应。例如服务端可以主动把JS和CSS文件推送给客户端，而不需要客户端解析HTML时再发送这些请求。

参考资料

• 一文读懂 HTTP/2 特性

• HTTP2的优点