HTTP2前世此生

1、HTTP2的前世

在咱們所處的互聯網世界中，HTTP協議算得上是使用最普遍的網絡協議了。HTTP創建之初，主要就是爲了將HTML從web服務器傳送到客戶端的瀏覽器。可是近幾年web發展很是迅速，咱們的頁面變得複雜起來，有不少動畫效果以及ajax等技術獲取服務端數據，來豐富咱們的頁面展現，這些都是基於HTTP協議的。

咱們能夠看到2015年之前很長一段時間都在使用HTTP1.x的協議，在1.0中比較突出的問題就是鏈接沒法複用和head of line blocking這兩個問題。
鏈接沒法複用會致使每次請求都經歷三次握手和慢啓動，三次握手無疑會增長了大量的延遲時間，尤爲在高延遲的場景和移動端更爲突出，在1.1以後Connection的默認值就是Keep-Alive，能夠用一張圖來體現他們的區別：

head of line blocking在第一個請求沒有收到回覆以前，後續發出的請求只能排隊。一旦前一個請求的request由於什麼緣由沒有抵達服務器，或者response由於網絡阻塞沒有及時返回，影響的就是全部後續請求，這將會致使帶寬沒法被充分利用。在1.1中運用了管道技術(HTTP Pipelining)來解決這個問題，它把多個HTTP請求放到一個TCP鏈接中一一發送，而在發送過程當中不須要等待服務器對前一個請求的響應，一樣用一張圖來體現他們的區別：

可是pipelining並不能完全解決holb的問題，好比只有GET，HEAD才能使用，POST不能使用，由於請求之間可能會存在前後依賴關係，而且在server端的response因爲遵循FIFO的原則仍是要求依次返回，等其它缺陷。

2、HTTP2應運而生

HTTP1.x依然存在一些問題，直到2012年google提出了SPDY的方案，經過多路複用、請求優先級、header壓縮等功能來解決http1.x的遺留問題，可是google決定在2016年再也不繼續支持SPDY開發。就在這個SPDY催化劑的做用下，HTTP2應運而生，並且其實HTTP2就是以SPDY爲原型進行討論和制定的。

3、HTTP2特性

HTTP2做爲新版協議，改動了不少細節而且增長了一些新的特性，這裏舉例幾個比較重要的特性：

多路複用：經過多個request共享一個tcp鏈接的方式，一個request對應一個id，這樣一個鏈接上能夠有多個request，每一個鏈接的request能夠隨機的混雜在一塊兒，接收方能夠根據request的id將request再歸屬到各自不一樣的服務端請求裏面。這樣解決了http1.x holb的問題，下降了延遲同時提升了帶寬的利用率。

HTTP1.1和HTTP2的區別可能就是這樣了：

請求優先級：多路複用致使全部資源都是並行發送，那麼就須要優先級的概念了。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，每一個流均可以帶有一個31比特的優先值：0 表示最高優先級；2的31次方-1表示最低優先級。服務器能夠根據流的優先級，控制資源分配（CPU、內存、帶寬），在響應數據準備好以後，優先將最高優先級的幀發送給客戶端。

首部壓縮：HTTP2會壓縮首部元數據，在客戶端和服務器端使用「首部表」來跟蹤和存儲以前發送的鍵值對，對於相同的頭部，沒必要再經過請求發送。好比對同一資源的輪詢請求的場景，全部首部都自動使用以前請求發送的首部，那麼首部開銷就是零字節。若是首部發生變化了，那麼只須要發送變化的數據在Headers幀裏面，新增或修改的首部幀會被追加到「首部表」。

二進制分幀：HTTP2在應用層和傳輸層之間增長了一個二進制分幀層，將全部傳輸的信息分割爲更小的消息和幀，並對它們採用二進制格式的編碼，其中HTTP1.x的首部信息會被封裝到Headers幀，而咱們的request body則封裝到Data幀裏面。

而且HTTP2的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。經過這種單鏈接多資源的方式，能夠更有效地利用TCP鏈接，減小服務端的壓力，內存佔用更少，鏈接吞吐量更大。

服務器推送：服務端推送是一種在客戶端請求以前發送數據的機制，HTTP2能經過push的方式將客戶端須要的內容預先推送過去，因此也叫「cache push」。客戶端若是退出某個業務場景，出於流量或者其它因素須要取消server push，也能夠經過發送RST_STREAM類型的frame來作到。

4、HTTP2的此生

HTTP2不會是萬金油，但抹了也不會有反作用。做爲新版本協議確定須要一段時間去普及，HTTP自己屬於應用層協議，和當年的網絡層協議IPV6不一樣，它離底層協議越遠，對網絡基礎硬件設施的影響就越小。其次HTTP2還考慮了與HTTP1.x的兼容問題，所以在升級新版本的時候並不會帶來太多的阻力。HTTP2最大的亮點在於多路複用，這對於瀏覽器的大型網站來講確定是福音，一樣移動端好比淘寶京東的APP，HTTP請求量很是大，HTTP2帶來的性能提高仍是很是明顯的。下圖是官方的一個測試網站，使用了HTTP1.1和HTTP2同時請求數百張圖片的時間差距仍是很是明顯的：