HTTP2

HTTP2协议

HTTP/2是一种新的HTTP协议，它由SPDY协议演变而来，由IETF的HTTPbis工作组进行开发，于2015年5月作为标准正式发布。

HTTP/2的目标是通过支持请求与响应的多路复用，有效压缩HTTP头部字段数据，允许服务器主动向客户端推送非请求的资源等方式来减少网络延迟，提升页面加载速度，进而提升用户的使用体验。

HTTP/2的主要特性：

• 二进制分帧：HTTP/2在应用层和传输层之间增加了一个二进制分帧层，通过二进制分帧层将HTTP消息分割成更小的帧，并对它们采用二进制格式的编码，从而实现了一个完整的消息可以由多个帧组成，帧之间可以乱序发送，然后再根据每个帧首部的流标识符重新组装成完整的消息。

• 多路复用：HTTP/2在同一个TCP连接上可以存在多个流，每个流都有一个唯一的标识符，而且流之间是相互独立的，可以随意的交错传输，这样就避免了HTTP/1.1中的队头阻塞问题。

• 首部压缩：HTTP/2使用HPACK算法对首部进行压缩，减少了首部的大小，降低了网络延迟。

• 服务器推送：HTTP/2允许服务器主动向客户端推送非请求的资源，这样可以避免客户端重复的请求资源，提高页面加载速度。

HTTP2与HTTP1.1的区别

二进制分帧

HTTP/2在应用层和传输层之间增加了一个二进制分帧层，通过二进制分帧层将HTTP消息分割成更小的帧，并对它们采用二进制格式的编码，从而实现了一个完整的消息可以由多个帧组成，帧之间可以乱序发送，然后再根据每个帧首部的流标识符重新组装成完整的消息。

HTTP/2的帧结构如下图所示：

HTTP2帧结构

HTTP/2的帧结构包含了以下几个部分：

• 首部：每个帧都包含了至少9个字节的首部，用于描述当前帧的一些基本信息，如帧的长度、类型、标志位、流标识符等。

• 负载：每个帧都可以携带不同的负载，负载的内容由帧的类型决定。

• 帧的长度：用于描述当前帧的长度，占用3个字节。

• 帧的类型：用于描述当前帧的类型，占用1个字节。

• 标志位：用于描述当前帧的一些标志信息，占用1个字节。

• 流标识符：用于描述当前帧所属的流，占用4个字节。

• 帧的负载：用于描述当前帧的负载，占用N个字节。

多路复用

HTTP/2在同一个TCP连接上可以存在多个流，每个流都有一个唯一的标识符，而且流之间是相互独立的，可以随意的交错传输，这样就避免了HTTP/1.1中的队头阻塞问题。

HTTP/2的多路复用机制如下图所示：

HTTP2多路复用

HTTP/2的多路复用机制包含了以下几个部分：

• 流：HTTP/2中的流是一个虚拟的概念，它是一个双向的逻辑消息流，可以承载双向的消息，每个流都有一个唯一的标识符，而且流之间是相互独立的，可以随意的交错传输。

• 流优先级：HTTP/2中的流可以设置优先级，优先级用于指定流的重要性，优先级越高的流越优先被传输。

• 流依赖：HTTP/2中的流可以设置依赖关系，依赖关系用于指定流之间的依赖关系，一个流可以依赖于另一个流，这样就可以实现流之间的优先级继承。

• 流的权重：HTTP/2中的流可以设置权重，权重用于指定流的优先级，权重越高的流越优先被传输。

首部压缩

HTTP/2使用HPACK算法对首部进行压缩，减少了首部的大小，降低了网络延迟。

HTTP/2的首部压缩机制如下图所示：

HTTP2首部压缩

HTTP/2的首部压缩机制包含了以下几个部分：

• 首部表：HTTP/2使用首部表来存储之前发送过的首部，首部表中的每个首部都有一个索引号，索引号从1开始，每当发送一个首部时，就会在首部表中查找该首部，如果首部表中存在该首部，则使用索引号来表示该首部，如果首部表中不存在该首部，则将该首部添加到首部表中，并使用索引号来表示该首部。

• 静态表：HTTP/2使用静态表来存储一些常用的首部，静态表中的每个首部都有一个索引号，索引号从1开始，静态表中的首部是不可修改的。

• 动态表：HTTP/2使用动态表来存储之前发送过的首部，动态表中的每个首部都有一个索引号，索引号从1开始，动态表中的首部是可以修改的。

• 首部块：HTTP/2使用首部块来存储首部，首部块由一个索引号和一个首部值组成，索引号用于表示首部，首部值用于表示首部的值。

服务器推送

HTTP/2允许服务器主动向客户端推送非请求的资源，这样可以避免客户端重复的请求资源，提高页面加载速度。

HTTP/2的服务器推送机制如下图所示：

HTTP2服务器推送

HTTP/2的服务器推送机制包含了以下几个部分：

• 服务器推送：HTTP/2允许服务器主动向客户端推送非请求的资源，这样可以避免客户端重复的请求资源，提高页面加载速度。

• 服务器推送缓存：HTTP/2使用服务器推送缓存来存储之前推送过的资源，服务器推送缓存中的每个资源都有一个索引号，索引号从1开始，每当推送一个资源时，就会在服务器推送缓存中查找该资源，如果服务器推送缓存中存在该资源，则使用索引号来表示该资源，如果服务器推送缓存中不存在该资源，则将该资源添加到服务器推送缓存中，并使用索引号来表示该资源。

• 服务器推送缓存表：HTTP/2使用服务器推送缓存表来存储之前推送过的资源，服务器推送缓存表中的每个资源都有一个索引号，索引号从1开始，服务器推送缓存表中的资源是不可修改的。

• 服务器推送缓存块：HTTP/2使用服务器推送缓存块来存储资源，服务器推送缓存块由一个索引号和一个资源值组成，索引号用于表示资源，资源值用于表示资源的值。