前端性能優化的另外一種方式——HTTP2.0

一直據說HTTP2.0，對此也僅僅是耳聞，沒有具體研讀過，此次正好有兩個篇章，分別講HTTP1.1和HTTP2.0。

二者還能好好對比一下，二者之間的巨大區別，以及HTTP2.0解決了哪些實際問題。

不管什麼網絡，也無論所用網絡協議是什麼版本，全部應用都應該致力於消除或減小沒必要要的網絡延遲，將須要傳輸的數據壓縮至最少。

HTTP2.0就是爲了作這些優化而出現的。

 

1、HTTP1.1的幾個特色

1）持久鏈接

每一個TCP鏈接開始都有三次握手，要經歷一次客戶端與服務器間完整的往返，而開啓了持久化鏈接就能沒必要每次都要握手。

在鏈接中有這個屬性的就是打開了持久化鏈接。下圖展現了經過持久 TCP 鏈接取得 HTML 和 CSS 文件：

 

2）HTTP管道

持久HTTP屢次請求必須嚴格知足先進先出（FIFO）的隊列順序：發送請求，等待響應完成，再發送客戶端隊列中的下一個請求。

HTTP管道可讓咱們把FIFO隊列從客戶端（請求隊列）遷移到服務器（響應隊列）。

這樣的話在第一個請求完成後，能立刻開始處理第二個請求。

但HTTP 1.x不容許一個鏈接上的多個響應數據交錯到達（多路複用），於是一個響應必須徹底返回後，下一個響應纔會開始傳輸。

也就是說即便客戶端同時發送了兩個請求，並且CSS資源先準備就緒，服務器也會先發送HTML響應，而後再交付CSS。

而HTTP2.0就能夠多路複用，並能夠按優先級返回響應。

 

3）度量和控制協議開銷

HTTP 1.0增長了請求和響應首部，以便雙方可以交換有關請求和響應的元信息。

不多改變的接收和傳輸首部、緩存指令、cookie等，全部這些未經壓縮的HTTP元數據常常會給每一個HTTP請求增長几千字節的協議開銷。

在YSlow中有23條規則，第20條就是「Use Cookie-Free Domains for Components」，請求的時候將cookie去除。

而在HTTP2.0中能夠首部壓縮，減小上面的開銷提高性能。

 

4）鏈接與拼合

快的請求是不用請求，減小請求次數老是最好的性能優化手段。

HTTP 1.x中，能夠考慮把多個資源捆綁打包到一塊，經過一次網絡請求獲取。

而在HTTP2.0中能夠多向請求和響應，消除了請求多個資源就要使用多個TCP鏈接的限制。

 

5）嵌入資源

把資源嵌入文檔能夠減小請求的次數。

好比，JavaScript和CSS代碼，經過適當的script和style塊能夠直接放在頁面中。

而圖片甚至音頻或PDF文件，均可以經過數據URI（data:[mediatype][;base64],data）的方式嵌入到頁面中。

而在HTTP2.0中有個服務器推送，與嵌入資源惟一的不一樣就是能夠把這個過程從應用中拿出來，放到HTTP協議自己來實現。

 

2、HTTP2.0的特色

1）二進制分幀層

HTTP 2.0性能加強的核心，全在於新增的二進制分幀層，它定義瞭如何封裝HTTP消息並在客戶端與服務器之間傳輸。

接下來講的幾個特色都是基於這個機制來實現的。

 

2）流、消息和幀

全部HTTP 2.0通訊都在一個鏈接上完成，這個鏈接能夠承載任意數量的雙向數據流。

每一個數據流以消息的形式發送，而消息由一或多個幀組成，這些幀能夠亂序發送，而後再根據每一個幀首部的流標識符從新組裝。

簡言之，HTTP 2.0把HTTP協議通訊的基本單位縮小爲一個一個的幀，這些幀對應着邏輯流中的消息。

相應地，不少流能夠並行地在同一個TCP鏈接上交換消息。

 

3）多向請求與響應

在HTTP 1.x中，若是客戶端想發送多個並行的請求以及改進性能，那麼必須使用多個TCP鏈接。

HTTP 2.0中的二進制分幀層突破了限制：客戶端和服務器能夠把HTTP消息分解爲互不依賴的幀，而後亂序發送，最後再在另外一端把它們從新組合起來。

 

4）請求優先級

把HTTP消息分解爲不少獨立的幀以後，就能夠經過優化這些幀的交錯和傳輸順序，進一步提高性能。

爲了作到這一點，每一個流均可以帶有一個31比特的優先值。

若是服務器不理睬優先值，可能致使應用響應變慢：瀏覽器明明在等關鍵的CSS和JavaScript，服務器卻在發送圖片，從而形成渲染阻塞。

 

5）每一個來源一個鏈接

大多數HTTP鏈接的時間都很短，並且是突發性的，但TCP只在長時間鏈接傳輸大塊數據時效率才最高。

HTTP 2.0經過讓全部數據流共用同一個鏈接，能夠更有效地使用TCP鏈接。

HTTP 2.0不只可以減小網絡延遲，還有助於提升吞吐量和下降運營成本！

 

6）服務器推送

服務器除了對最初請求的響應外，服務器還能夠額外向客戶端推送資源，而無需客戶端明確地請求。

 

7）首部壓縮

在HTTP1.x中，首部元數據都是以純文本形式發送的，一般會給每一個請求增長500~800字節的負荷。

爲減小這些開銷並提高性能，HTTP 2.0會壓縮首部元數據。

HTTP 2.0鏈接的兩端都知道已經發送了哪些首部，這些首部的值是什麼，從而能夠針對以前的數據只編碼發送差別數據。