前端性能优化的另外一种方式——HTTP2.0

一直据说HTTP2.0，对此也仅仅是耳闻，没有具体研读过，此次正好有两个篇章，分别讲HTTP1.1和HTTP2.0。

二者还能好好对比一下，二者之间的巨大区别，以及HTTP2.0解决了哪些实际问题。

不管什么网络，也无论所用网络协议是什么版本，全部应用都应该致力于消除或减小没必要要的网络延迟，将须要传输的数据压缩至最少。

HTTP2.0就是为了作这些优化而出现的。

 

1、HTTP1.1的几个特色

1）持久链接

每一个TCP链接开始都有三次握手，要经历一次客户端与服务器间完整的往返，而开启了持久化链接就能没必要每次都要握手。

在链接中有这个属性的就是打开了持久化链接。下图展现了经过持久 TCP 链接取得 HTML 和 CSS 文件：

 

2）HTTP管道

持久HTTP屡次请求必须严格知足先进先出（FIFO）的队列顺序：发送请求，等待响应完成，再发送客户端队列中的下一个请求。

HTTP管道可让咱们把FIFO队列从客户端（请求队列）迁移到服务器（响应队列）。

这样的话在第一个请求完成后，能立刻开始处理第二个请求。

但HTTP 1.x不容许一个链接上的多个响应数据交错到达（多路复用），于是一个响应必须彻底返回后，下一个响应才会开始传输。

也就是说即便客户端同时发送了两个请求，并且CSS资源先准备就绪，服务器也会先发送HTML响应，而后再交付CSS。

而HTTP2.0就能够多路复用，并能够按优先级返回响应。

 

3）度量和控制协议开销

HTTP 1.0增长了请求和响应首部，以便双方可以交换有关请求和响应的元信息。

不多改变的接收和传输首部、缓存指令、cookie等，全部这些未经压缩的HTTP元数据常常会给每一个HTTP请求增长几千字节的协议开销。

在YSlow中有23条规则，第20条就是“Use Cookie-Free Domains for Components”，请求的时候将cookie去除。

而在HTTP2.0中能够首部压缩，减小上面的开销提高性能。

 

4）链接与拼合

快的请求是不用请求，减小请求次数老是最好的性能优化手段。

HTTP 1.x中，能够考虑把多个资源捆绑打包到一块，经过一次网络请求获取。

而在HTTP2.0中能够多向请求和响应，消除了请求多个资源就要使用多个TCP链接的限制。

 

5）嵌入资源

把资源嵌入文档能够减小请求的次数。

好比，JavaScript和CSS代码，经过适当的script和style块能够直接放在页面中。

而图片甚至音频或PDF文件，均可以经过数据URI（data:[mediatype][;base64],data）的方式嵌入到页面中。

而在HTTP2.0中有个服务器推送，与嵌入资源惟一的不一样就是能够把这个过程从应用中拿出来，放到HTTP协议自己来实现。

 

2、HTTP2.0的特色

1）二进制分帧层

HTTP 2.0性能加强的核心，全在于新增的二进制分帧层，它定义了如何封装HTTP消息并在客户端与服务器之间传输。

接下来讲的几个特色都是基于这个机制来实现的。

 

2）流、消息和帧

全部HTTP 2.0通讯都在一个链接上完成，这个链接能够承载任意数量的双向数据流。

每一个数据流以消息的形式发送，而消息由一或多个帧组成，这些帧能够乱序发送，而后再根据每一个帧首部的流标识符从新组装。

简言之，HTTP 2.0把HTTP协议通讯的基本单位缩小为一个一个的帧，这些帧对应着逻辑流中的消息。

相应地，不少流能够并行地在同一个TCP链接上交换消息。

 

3）多向请求与响应

在HTTP 1.x中，若是客户端想发送多个并行的请求以及改进性能，那么必须使用多个TCP链接。

HTTP 2.0中的二进制分帧层突破了限制：客户端和服务器能够把HTTP消息分解为互不依赖的帧，而后乱序发送，最后再在另外一端把它们从新组合起来。

 

4）请求优先级

把HTTP消息分解为不少独立的帧以后，就能够经过优化这些帧的交错和传输顺序，进一步提高性能。

为了作到这一点，每一个流均可以带有一个31比特的优先值。

若是服务器不理睬优先值，可能致使应用响应变慢：浏览器明明在等关键的CSS和JavaScript，服务器却在发送图片，从而形成渲染阻塞。

 

5）每一个来源一个链接

大多数HTTP链接的时间都很短，并且是突发性的，但TCP只在长时间链接传输大块数据时效率才最高。

HTTP 2.0经过让全部数据流共用同一个链接，能够更有效地使用TCP链接。

HTTP 2.0不只可以减小网络延迟，还有助于提升吞吐量和下降运营成本！

 

6）服务器推送

服务器除了对最初请求的响应外，服务器还能够额外向客户端推送资源，而无需客户端明确地请求。

 

7）首部压缩

在HTTP1.x中，首部元数据都是以纯文本形式发送的，一般会给每一个请求增长500~800字节的负荷。

为减小这些开销并提高性能，HTTP 2.0会压缩首部元数据。

HTTP 2.0链接的两端都知道已经发送了哪些首部，这些首部的值是什么，从而能够针对以前的数据只编码发送差别数据。