HTTP2.0特性总结

回顾 HTTP1.1:

1、长连接

Http1.1支持长连接(PersistentConnection)和请求的流水线(Pipelining)处理,在一个TCP连接上可以传送多个HTTP请求和响应,减少了建立和关闭连接的消耗和延迟,在HTTP1.1中默认开启Connection: keep-alive,一定程度上弥补了HTTP1.0每次请求都要创建连接的缺点。

2、缓存处理

引入了更多的缓存控制策略例如Entity tag,If-Unmodified-Since, If-Match, If-None-Match等更多可供选择的缓存头来控制缓存策略。

3、带宽优化及网络连接的使用
在请求头引入了range头域,它允许只请求资源的某个部分,即返回码是206(Partial Content),这样就方便了开发者自由的选择以便于充分利用带宽和连接。
4、错误通知的管理
新增了24个错误状态响应码,如409(Conflict)表示请求的资源与资源的当前状态发生冲突;410(Gone)表示服务器上的某个资源被永久性的删除。

5、Host头处理
Http1.1的请求消息和响应消息都应支持Host头域,且请求消息中如果没有Host头域会报告一个错误(400 Bad Request)。


HTTP2.0特性

1、完全采用二进制格式

HTTP2.0主要改动HTTP2.0作为新版协议,改动细节必然很多,不过对应用开发者和服务提供商来说,影响较大的就几点。
新的二进制格式(Binary Format)http1.x诞生的时候是明文协议,其格式由三部分组成:start line(request line或者status line),header,body。要识别这3部分就要做协议解析,http1.x的解析是基于文本。基于文本协议的格式解析存在天然缺陷,文本的表现形式有多样性,要做到健壮性考虑的场景必然很多,二进制则不同,只认0和1的组合。基于这种考虑http2.0的协议解析决定采用二进制格式,实现方便且健壮。
有人可能会觉得基于文本的http调试方便很多,像firebug,chrome,charles等不少工具都可以即时调试修改请求。实际上现在很多请求都是走https了,要调试https请求必须有私钥才行。http2.0的绝大部分request应该都是走https,所以调试方便无法作为一个有力的考虑因素了。curl,tcpdump,wireshark这些工具会更适合http2.0的调试。
http2.0用binary格式定义了一个一个的frame,和http1.x的格式对比如下图:

2、多路复用
根据request的 id将request再归属到各自不同的服务端请求里面,即单个连接上同时进行多个业务单元数据的传输。
3、头部压缩

假定一个页面有100个资源需要加载(这个数量对于今天的Web而言还是挺保守的), 而每一次请求都有1kb的消息头(这同样也并不少见,因为Cookie和引用等东西的存在), 则至少需要多消耗100kb来获取这些消息头。HTTP2.0可以维护一个字典,差量更新HTTP头部,大大降低因头部传输产生的流量。
使用encoder来减少需要传输的header大小,通讯双方各自cache一份header fields表,既避免了重复header的传输,又减小了需要传输的大小。

HTTP1.X的头部越来越膨胀,很多都是重复且多余的,HTTP2.0可以压缩头部的大小,并且避免了重复的传输,可以大大降低延迟。

4、服务端推送

服务端推送能把客户端所需要的资源伴随着index.html一起发送到客户端,省去了客户端重复请求的步骤。正因为没有发起请求,建立连接等操作,所以静态资源通过服务端推送的方式可以极大地提升速度。

5、请求优先级

 


HTTP2.0的多路复用解决了HTTP1.X中的长连接复用的什么痛点?
HTTP/1.* 一次请求-响应,建立一个连接,用完关闭;每一个请求都要建立一个连接;
HTTP/1.1 Pipeling解决方式为,若干个请求排队串行化单线程处理,后面的请求等待前面请求的返回才能获得执行机会,一旦有某请求超时等,后续请求只能被阻塞,毫无办法,也就是人们常说的线头阻塞;

也就是说,HTTP1.1尽管减少了TCP连接的消耗,但是本身仍然是串行执行。
HTTP2.0多个请求可同时在一个连接上并行执行。某个请求任务耗时严重,不会影响到其它连接的正常执行;
 

补充:HTTP2.0多路复用优势
HTTP性能优化的关键并不在于高带宽,而是低延迟。TCP 连接会随着时间进行自我「调谐」,起初会限制连接的最大速度,如果数据成功传输,会随着时间的推移提高传输的速度。这种调谐则被称为 TCP 慢启动。由于这种原因,让原本就具有突发性和短时性的 HTTP 连接变的十分低效。
HTTP/2 通过让所有数据流共用同一个连接,可以更有效地使用 TCP 连接,让高带宽也能真正的服务于 HTTP 的性能提升。
 

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