淺談：HTTP 2.0 的二進制幀、流、多路複用

做者：林冠宏 / 指尖下的幽靈

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超文本傳輸協議 HTTP 的 2.0 版本的協議在 2015 年的時候已經發布了。相比於前面的 HTTP 1.1 版本。它多出了下面三個主要的新特性。

• 在創建鏈接後，能夠多路複用
• 在創建鏈接後，一次的請求與被響應，視爲流
• 數據傳輸分爲二進制幀片斷

HTTP 2.0 對 HTTP 的延遲問題起到了能夠說是一個巨大的優化。下面的連接是網上的一個直觀網站，它展現了一樣是 300 多張圖片，分別在 HTTP 1.1 和 HTTP 2.0 協議下加載的耗時。HTTP 2.0 的速度差很少是 HTTP 1.1 的6倍。

演示

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下面咱們來直觀地認識下它們。

首先是二進制幀

在 TCP 協議中，數據的傳輸單位是數據報。數據分紅兩大部分。頭部(header) 和 實際數據部分(body)。

在 HTTP 2.0 中，它把數據報的兩大部分分紅了 header frame 和 data frame。也就是頭部幀和數據體幀。幀的傳輸最終在流中進行，流中的幀，頭部(header)幀 和 data 幀能夠分爲多個片斷幀，例如data幀便是能夠 data = data_1 + data_2 + ... + data_n。

此外地，若是基於二進制幀總體來劃分，除了報文的幀分類。還有其它一些輔助幀類型，例如評論中提到的：SETTINGS、PING、GOWAY、WINDOW_UPDATE等控制幀。

其次是流

流表明了一個完整的請求-響應數據交互過程。它具備以下幾個特色：

1. 雙向性：同一個流內，可同時發送和接受數據。
2. 有序性：流中被傳輸的數據就是二進制幀 。幀在流上的被髮送與被接收都是按照順序進行的。
3. 並行性：流中的 二進制幀 都是被並行傳輸的，無需按順序等待。但卻不會引發數據混亂，由於每一個幀都有順序標號。它們最終會被按照順序標號來合併。
4. 流的建立：流能夠被客戶端或服務器單方面創建, 使用或共享。
5. 流的關閉：流也能夠被任意一方關閉。

下圖來源於：https://blog.csdn.net/zqjflash/article/details/50179235 。它演示了流中的幀的有序性與並行性 。例如數據報1的 data frame 就沒有連着一塊兒傳輸，而是分紅了2個。

總結一下流和幀的關係

幀是流中的數據單位。一個數據報的header 幀能夠分紅多個 header 幀，data 幀能夠分紅多個data 幀。

多路複用

HTTP 2.0 的多路複用實際上是 HTTP 1.1 中長連接的升級版本。

在 HTTP 1.1 中，一次連接成功後，只要該連接還沒斷開，那麼 client 端能夠在這麼一個連接中有序地發起多個請求，並以此得到每一個請求對應的響應數據。它的缺點是，一次請求與響應的交互必需要等待前面的請求交互完成，不然後面的只能等待，這個就是線頭阻塞。下面舉個例子：

請求A 和 請求B。A 先被髮起，此時 server 端接收到了 A 請求，正在處理。同時 B 請求也發過來了。可是 A 請求還沒被返回，此時 B 請求只能等待。

在 HTTP 2.0 中，一次連接成功後，只要連接還沒斷開，那麼 client 端就能夠在一個連接中併發地發起多個請求，每一個請求及該請求的響應不須要等待其餘的請求，某個請求任務耗時嚴重，不會影響到其它鏈接的正常執行。

下面經過圖來看看：

由於這上述這三個特性，讓 HTTP 2.0 在數據的傳輸延遲上，起到了很大的優化做用。

那麼，在咱們的代碼中，如何指定使用 HTTP 2.0 協議呢？

最簡單的方法，代碼中，使用網絡請求，在構造請求參數的時候，在 http 請求頭部指定 protocol 版本便可，例以下面例子：

http 1.1 的

GET /index HTTP/1.1  
Host: www.xxx.com 
複製代碼

本文參考於：

• blog.csdn.net/yangguosb/a…
• www.cnblogs.com/ghj1976/p/4…

完