HTTP2前世此生

1、HTTP2的前世

在咱们所处的互联网世界中，HTTP协议算得上是使用最普遍的网络协议了。HTTP创建之初，主要就是为了将HTML从web服务器传送到客户端的浏览器。可是近几年web发展很是迅速，咱们的页面变得复杂起来，有不少动画效果以及ajax等技术获取服务端数据，来丰富咱们的页面展现，这些都是基于HTTP协议的。

咱们能够看到2015年之前很长一段时间都在使用HTTP1.x的协议，在1.0中比较突出的问题就是链接没法复用和head of line blocking这两个问题。
链接没法复用会致使每次请求都经历三次握手和慢启动，三次握手无疑会增长了大量的延迟时间，尤为在高延迟的场景和移动端更为突出，在1.1以后Connection的默认值就是Keep-Alive，能够用一张图来体现他们的区别：

head of line blocking在第一个请求没有收到回复以前，后续发出的请求只能排队。一旦前一个请求的request由于什么缘由没有抵达服务器，或者response由于网络阻塞没有及时返回，影响的就是全部后续请求，这将会致使带宽没法被充分利用。在1.1中运用了管道技术(HTTP Pipelining)来解决这个问题，它把多个HTTP请求放到一个TCP链接中一一发送，而在发送过程当中不须要等待服务器对前一个请求的响应，一样用一张图来体现他们的区别：

可是pipelining并不能完全解决holb的问题，好比只有GET，HEAD才能使用，POST不能使用，由于请求之间可能会存在前后依赖关系，而且在server端的response因为遵循FIFO的原则仍是要求依次返回，等其它缺陷。

2、HTTP2应运而生

HTTP1.x依然存在一些问题，直到2012年google提出了SPDY的方案，经过多路复用、请求优先级、header压缩等功能来解决http1.x的遗留问题，可是google决定在2016年再也不继续支持SPDY开发。就在这个SPDY催化剂的做用下，HTTP2应运而生，并且其实HTTP2就是以SPDY为原型进行讨论和制定的。

3、HTTP2特性

HTTP2做为新版协议，改动了不少细节而且增长了一些新的特性，这里举例几个比较重要的特性：

多路复用：经过多个request共享一个tcp链接的方式，一个request对应一个id，这样一个链接上能够有多个request，每一个链接的request能够随机的混杂在一块儿，接收方能够根据request的id将request再归属到各自不一样的服务端请求里面。这样解决了http1.x holb的问题，下降了延迟同时提升了带宽的利用率。

HTTP1.1和HTTP2的区别可能就是这样了：

请求优先级：多路复用致使全部资源都是并行发送，那么就须要优先级的概念了。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，每一个流均可以带有一个31比特的优先值：0 表示最高优先级；2的31次方-1表示最低优先级。服务器能够根据流的优先级，控制资源分配（CPU、内存、带宽），在响应数据准备好以后，优先将最高优先级的帧发送给客户端。

首部压缩：HTTP2会压缩首部元数据，在客户端和服务器端使用“首部表”来跟踪和存储以前发送的键值对，对于相同的头部，没必要再经过请求发送。好比对同一资源的轮询请求的场景，全部首部都自动使用以前请求发送的首部，那么首部开销就是零字节。若是首部发生变化了，那么只须要发送变化的数据在Headers帧里面，新增或修改的首部帧会被追加到“首部表”。

二进制分帧：HTTP2在应用层和传输层之间增长了一个二进制分帧层，将全部传输的信息分割为更小的消息和帧，并对它们采用二进制格式的编码，其中HTTP1.x的首部信息会被封装到Headers帧，而咱们的request body则封装到Data帧里面。

而且HTTP2的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。经过这种单链接多资源的方式，能够更有效地利用TCP链接，减小服务端的压力，内存占用更少，链接吞吐量更大。

服务器推送：服务端推送是一种在客户端请求以前发送数据的机制，HTTP2能经过push的方式将客户端须要的内容预先推送过去，因此也叫“cache push”。客户端若是退出某个业务场景，出于流量或者其它因素须要取消server push，也能够经过发送RST_STREAM类型的frame来作到。

4、HTTP2的此生

HTTP2不会是万金油，但抹了也不会有反作用。做为新版本协议确定须要一段时间去普及，HTTP自己属于应用层协议，和当年的网络层协议IPV6不一样，它离底层协议越远，对网络基础硬件设施的影响就越小。其次HTTP2还考虑了与HTTP1.x的兼容问题，所以在升级新版本的时候并不会带来太多的阻力。HTTP2最大的亮点在于多路复用，这对于浏览器的大型网站来讲确定是福音，一样移动端好比淘宝京东的APP，HTTP请求量很是大，HTTP2带来的性能提高仍是很是明显的。下图是官方的一个测试网站，使用了HTTP1.1和HTTP2同时请求数百张图片的时间差距仍是很是明显的：