杂谈：HTTP1.1 与 HTTP2.0 知多少？

HTTP是应用层协议，是基于TCP底层协议而来。

TCP的机制限定，每创建一个链接须要3次握手，断开链接则须要4次挥手。

HTTP协议采用“请求-应答”模式，HTTP1.0下，HTTP1.1非Keep-Alive模式下，每一个请求都要新建一个链接，完成以后当即断开链接。若是有新的请求，则要从新建立请求链接（HTTP协议为无链接的协议）。

这样难免形成了网络传输数据必定的延迟，1999年推出HTTP1.1，虽然能够经过设置延迟时间，让链接延迟关闭。但仍然有线头阻塞，max-connection最大链接限制了并行请求数量等痛点，难以应对日益增加的大数据实时传输。

新一代HTTP2.0协议应运而生，提升HTTP应对高并发场景下的数据传输能力。

「 HTTP1.1」

Pipelining管道化

提出管道化方案解决链接延迟，服务端可设置Keep-Alive来让链接延迟关闭时间，但由于浏览器自身的Max-Connection最大链接限制，同一个域名 (host) 下的请求链接限制（同域下谷歌浏览器是一次限制最多6个链接），只能经过多开域名来实现，这也就是咱们的静态资源选择放到CDN上或其它域名下，来提升资源加载速度。

pipelining方案须要先后端支持，但绝大部分的HTTP代理器对pipelining的支持并不友好。

只支持GET/HEAD

pipelining只支持GET/HEAD方式传送数据，不支持POST等其它方式传输。

头部信息冗余

HTTP是无状态的，客户端/服务端只能经过HEAD的数据维护获取状态信息，这样就形成每次链接请求时都会携带大量冗余的头部信息，头部信息包括COOKIE信息等。

超文本协议

HTTP1.X是超文本协议传输。超文本协议传输，发送请求时会找出数据的开头和结尾帧的位置，并去除多余空格，选择最优方式传输。若是使用了HTTPS，那么还会对数据进行加密处理，必定程度上会形成传输速度上的损耗。

线头阻塞

pipelining经过延迟链接关闭的方案，虽然可同时发起对服务端的多个请求，但服务端的response依旧遵循FIFO（first in first out)规则 依次返回。

举个例子客户端发送了一、二、三、4四个请求，若是1没返回给客户端，那么2，3，4也不会返回。这就是所谓的线头阻塞。高并发高延迟的场景下阻塞明显。

HTTP1.X传输优化方法

1. 多个资源合并成一个请求链接，如前端Spriting雪碧图，JS/CSS压缩成一个文件等
2. Inlining内联的方式，采用inline css/inline js等并入html中，减小对css/js文件的请求
3. CDN资源多域名转发，静态资源分布存储在多个域下。

以上三种三种方法虽然能使HTTP1.X协议传输速度提升，但也有对应的不足。

1. 如雪碧图，将多个小图合并成一张大图，下降多张小图请求的高延迟，可是若是我只想要两个icon小图，却须要加载一整张大图，就会形成资源冗余。合并的JS/CSS文件也有相似的问题。
2. 内联的方式，会让咱们的代码变得难以维护，让html文件变得更大，代码混合严重。
3. 多域名下可缓解Max-Connection，但不一样域会让Cookie信息没法彼此共享。

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了解完HTTP1.1的痛点，接下来就是咱们新一代的HTTP协议HTTP2.0

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「 HTTP2.0」

前身SPDY

SPDY是2012年谷歌推出的是基于SSL/TLS的传输协议，SPDY有下降延迟，多路复用，头部压缩，服务端推送等特色，这些特色也称为了后续HTTP2.0的功能基石，HTTP2.0是SPDY/3 draft的优化版。

HTTP2.0 与 SPDY的区别：

1. HTTP2.0 头部压缩采用HPACK， 而SPDY采用DELEFT。
2. HTTP2.0 理论上支持明文HTTP传输，而SPDY强制使用HTTPS。

多路复用

（一个域只要一个TCP链接）实现真正的并发请求，下降延时，提升了带宽的利用率。

头部压缩

客户端/服务端进行渐进更新维护，采用HPACK压缩，节省了报文头占用流量。

1. 相同的头部信息不会经过请求发送，延用以前请求携带的头部信息。
2. 新增/修改的头部信息会被加入到HEAD中，两端渐进更新。

两端会共同维护一个head list，每次请求时都会进行检查。
该list包括：

1. static (既定的头部信息)
2. dynamic (自定义的头部信息)

请求优先级

每一个流都有本身的优先级别，客户端可指定优先级。并能够作流量控制。由于HTTP2.0的传世容许请求并发，可是应用场景中咱们要处理一些主要文件的优先级权重，以及资源模块依赖等。因此咱们可经过设置优先级来提升主要文件的权重，使其优先加载请求。

服务端推送

请求不是来自客户端“明确”的请求，是从服务端PUSH_PROMISE帧中提供。例如咱们加载index.html, 咱们可能还须要index.js, index.css等文件。传统的请求只有当拿到index.html，解析html中对index.js/index.css的引入才会再请求资源加载，可是经过服务端数据，能够提早将资源推送给客户端，这样客户端要用到的时候直接调用便可，不用再发送请求。

• push的资源能缓存在浏览器中
• 不一样的网页能使用该缓存，不用从新发起
• push的资源经过multiplexed进行传输
• push的资源可以进行priority标识
• client有权取消push资源的加载
• push的资源必须同域

二进制协议

HTTP2.0 传输协议采用二进制协议，区别与HTTP1.X的超文本协议。更易于帧，数据包的发送接收。HTTP2.0是运行在TCP链接上的应用层协议，接受服务器或发送请求时，会自动将头部信息/request body分红HEAD帧和DATA帧。

客户端/服务端发送/接收数据时，会将数据打散乱序发送，接收数据时接收一端再经过streamID标识来将数据合并。

HTTP2.0环境要求

HTTP2.0理论上支持明文HTTP传输，但由于其前身SPDY是在TLS上，他们的主人Google 和 Firefox 都支持TLS架构，因此须要搭建HTTP2.0 + TLS成了标准。

1. Nginx > 1.10
2. OpenSSL > 1.0.2
3. CA证书

参考文档

• HTTP协议头部与Keep-Alive模式详解
• HTTP,HTTP2.0,SPDY,HTTPS你应该知道的一些事
• 前端应该了解的HTTP2
• 一文读懂 HTTP/2 特性

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