HTTP/2 frame format

以往的HTTP，咱們習慣了和head /body 打交道。而在HTTP2，取而代之的是幀（Frame）。它將會成爲協議中的最小通信單位——全部的數據，head，body都會打包到Frame內發送。Frame 有不少類型，好比 header frame, data frame （之後...，不本文就會繼續講到）。

經過Frame 好處多多（還有後面要提到的流），一塊兒能夠完成多播和次序交錯的通信——很大的新特性。

開門見山，看看幀格式(頭 9 字節是幀頭部，後面的都是有效載荷)：

+-----------------------------------------------+
 |                 Length (24)                   |
 +---------------+---------------+---------------+
 |   Type (8)    |   Flags (8)   |
 +-+-------------+---------------+-------------------------------+
 |R|                 Stream Identifier (31)                      |
 +=+=============================================================+
 |                   Frame Payload (0...)                      ...
 +---------------------------------------------------------------+

Frame 構成定義：

- **Length** :幀主體長度。24 bits unsigned int
 - **Type** ： 類型(8 bits)。
 - **Flags** ： 特定的Type，有一組特定的flag，以便對type作更多約定
 - **R** : 保留(1bit)。語義未設置而且必須在發送的時候設置爲 0 
 - **Stream Identifier** : 流標識符(31 bytes）。

每次看到報文格式定義中‘保留’字樣我就樂不可支。我太喜歡標準定義者的做派了。

由於，‘保留’就是，能夠不看不瞭解它。因此這樣看起來，其實Frame Head就3條有意義的字段，分別指明： Frame的類型、Frame的內容長度、Frame 所屬的流。世界清淨了。至於‘長度’，固然重要，但是不寫程序碼以前，也能夠不看。

細化類型Type

差很少就是照抄下規範了 ：）

Frame Type      Code    
DATA            0x0 
HEADERS         0x1 
PRIORITY        0x2 
RST_STREAM      0x3 
SETTINGS        0x4 
PUSH_PROMISE    0x5 
PING            0x6 
GOAWAY          0x7 
WINDOW_UPDATE   0x8 
CONTINUATION    0x9

細化length

Length是指有效載荷（Payload）的長度。不包括Frame Header的長度（是啊，沒有必要嘛）。好比咱們要發送一個16進制的‘12345678’ 給對方，Length 就是 4 ，不是 8+ 4 = 12 。

細化Stream

爲何說須要標示流呢？ 由於HTTP2場景下，TCP Connection再也不只有一對請求+響應了——能夠有多個響應。這些響應打包到多個Frame，在一個 Connection 上混合交錯的發。接收方必須知道每一個Frame屬於那個Response，這就是流所標示的了。

有點不清不楚，不過，我會上代碼的。語言中止之處，代碼發生。

案例

咱們要發送 0x12345678，流編號爲 10 ，類型爲DATA，那麼這個Frame的16進製表達就是：

'000004' + '00' + '00' + '0000000A' +   '12345678'

Testcase

以下爲go語言的代碼testcase，對一個數據Frame作編碼和解碼，雙向驗證一個 frame的生成過程。代碼來自:

func TestWriteData(t *testing.T) {
    fr, buf := testFramer()
    var streamID uint32 = 1<<24 + 2<<16 + 3<<8 + 4
    data := []byte("ABC")
    fr.WriteData(streamID, true, data)
    const wantEnc = "\x00\x00\x03\x00\x01\x01\x02\x03\x04ABC"
    if buf.String() != wantEnc {
        t.Errorf("encoded as %q; want %q", buf.Bytes(), wantEnc)
    }
    f, err := fr.ReadFrame()
    if err != nil {
        t.Fatal(err)
    }
    df, ok := f.(*DataFrame)
    if !ok {
        t.Fatalf("got %T; want *DataFrame", f)
    }
    if !bytes.Equal(df.Data(), data) {
        t.Errorf("got %q; want %q", df.Data(), data)
    }
    if f.Header().Flags&1 == 0 {
        t.Errorf("didn't see END_STREAM flag")
    }
}

細化Flag

上面提到了特定的Type，有不一樣的Flag，到底有什麼？（TODO: 看了代碼來補充細節：）

圖來自於：http://search.cpan.org/~crux/Protocol-HTTP2-0.14/lib/Protocol/HTTP2/Frame.pm

Ref：

1. 一個github的repo，內有豐富的Frame種類和編碼後的字節結果
2. go 寫的http2庫，做者說之後會變成標準庫。因此，特別值得看，比1還容易懂

疑問（已解決,文字已經更改）

標準提到的Frame Header是 8字節。可是 4 代碼中，header長度爲 9 ；node-http2 內的lib/framer.js 內func commonHeader也是長度9的header。看起來和標準是矛盾的？我哪裏沒有弄明白呢。