HTTP2

结构

相对于HTTP1.1 改变了啥子

HTTP1.1提供的特性

HTTP1.1有一个关键的特性：keep-alive头字段 以前的HTTP协议都是规定 每次请求都要建立一次连接（3次握手），更别提慢启动，拥塞控制这些捞东西了;

而HTTP1.1的keep-alive字段就可以保证 一定时间内，同一域名多次请求数据，只建立一次HTTP请求，其他请求可以复用这次建立的通道，这里一定时间可以通过工具配置（nginx，apache）

HTTP1.1仍然有缺陷

1. 连接数过多，浏览器一般就会因为这个设置TCP连接限制; 一般是6-8个，假设是6,如果apache最大并发数为300,服务器每次承载最多只有300/6=50而已，多过这个数就要等待
2. 文件传输只能是串行的（在一个通道里面）

HTTP2结构

HPACK

头部压缩 HTTP /1 的请求头较大，而且是以纯文本发送，HTTP/2 对消息头进行了压缩，采用的是 HPACK 算法； 能够节省消息头占用的网络流量，其主要是在两端建立了索引表，消息头在传输时可以采用索引，而 HTTP/1.x 每次请求，都会携带大量冗余头信息，浪费了很多带宽资源。

Frame

HTTP2 传输的最小单位是 Frame（帧）。HTTP2 的帧包含很多类型：DATA Frame、HEADERS Frame、PRIORITY Frame、RST_STREAM Frame、CONTINUATON Frame 等;

这也是多路复用的关键: 一个 HTTP2 请求/响应可以被拆成多个帧并行发送，每一帧都有一个 StreamID 来标记属于哪个 Stream。服务端收到 Frame 后，根据 StreamID 组装出原始请求数据,同一个 stream 内 frame 必须是有序的,SETTINGS_MAX_CONCURRENT_STREAMS 控制着最大并发数(并且这个设置仅适用于接收设置的对端);

如图:

• 所有帧都以固定的 9 字节头开头，后跟可变长度的有效载荷，组成如下：
• 长度：帧有效负载的长度表示为无符号的 24 位整数
• 类型：8 位类型的帧，帧类型确定帧的格式和语义
• 标志：为特定于帧类型的布尔标志保留的 8 位字段
• R：保留的 1 位字段。该位的语义未定义
• 流标识符：流标识符，表示为无符号 31 位整数，客户端发起流标识符必须时奇数，服务端发起的流标识符必须是偶数,流标识符零(0x0)用于连接控制消息,零流标识符不能用于建立新的 stream 流

24+8+8+1+31=9B*8=72bit

常用的标志位有 END_HEADERS 表示头数据结束，相当于 HTTP/1 里头后的空行（“\r\n”），END_STREAM 表示单方向数据发送结束（即 EOS，End of Stream），相当于 HTTP/1 里 Chunked 分块结束标志（“0\r\n\r\n”）

HTTP2多路复用

1. 连接数过多的问题： HTTP2在同一域名下所有连接都基于流，都在同一个连接，比如上面的并发为300,用HTTP2就能达到300;

2. 因为HTTP1.1传输的request和response都是基于文本的，所以所有数据必须按顺序传输才能保证可靠性（TCP）; 然而HTTP2前面说到利用的是二进制数据帧和流（TCP其实也是流），帧就是标识了数据的顺序！即不必要传完一个request，等到response再继续下一个;

3. 个人认为本质上，HTTP2为了解决head of line blocking这种问题，可以理解为将 HTTP1.1 这种一条通道的 切割成多个通道(现在大多数的stream数目为100)，每个通道放不同的stream，达到了multiplexing的效果, 上面的flow control就在应用层上细化了粒度，管理这样不同通道的速度（TCP可以理解为为管理整个连接）

Question

why not use HTTP2 as download protocol?

StackOverflow上有大佬提出

主要是两个点：

1. frame overhead

HTTP1.1 每次传输实际都是content的bytes，但是HTTP2每次传输DATAframe额外的9 bytes的header

2. flow control

http2的server端会控制给每一个session和每一个在这个session里的stream的发送窗口,默认是65535bytes，如果要开启下载，一定要扩大该窗口; 然而问题来了，扩大该窗口是client端发送WINDOW_UPDATE进行扩大的，万一遇到延迟，这个传输无效，那么窗口只可以保持默认值大小

造成的问题? Something not compatible with HTTP2?

1. JS文件合并:以前多个模块（文件）会合并成一个文件，当有模块要修改的时候，会全部上传一遍;
2. 多域名进行文件传输(domain sharding)，会导致DNS解析时间过长，增加服务端压力等