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HTTP2学习与研究


早期版本的 HTTP 协议的设计初衷主要是实现要简单: HTTP/0.9 只用一行协议就启动了万维网;HTTP/1.0 则是对流行的 HTTP/0.9 扩展的一个正式说明;HTTP 1.1 则是 IETF 的一份官方标准;请参阅 HTTP 简史。 因此,HTTP/0.9-1.x 实现了其目的:HTTP 是应用最广泛、采用最多的一个互联网应用协议。

设计和技术目标

早期版本的 HTTP 协议的设计初衷主要是实现要简单: HTTP/0.9 只用一行协议就启动了万维网;HTTP/1.0 则是对流行的 HTTP/0.9 扩展的一个正式说明;HTTP 1.1 则是 IETF 的一份官方标准;请参阅 HTTP 简史。 因此,HTTP/0.9-1.x 实现了其目的:HTTP 是应用最广泛、采用最多的一个互联网应用协议。

然而,实现简单是以牺牲应用性能为代价的: HTTP/1.x 客户端需要使用多个连接才能实现并发和缩短延迟;HTTP/1.x 不会压缩请求和响应标头,从而导致不必要的网络流量;HTTP/1.x 不支持有效的资源优先级,致使底层 TCP 连接的利用率低下;等等。

这些限制并不是致命的,但是随着网络应用的范围、复杂性以及在我们日常生活中的重要性不断增大,它们对网络开发者和用户都造成了巨大负担,而这正是 HTTP/2 要致力于解决的:

HTTP/2 通过支持标头字段压缩和在同一连接上 进行多个并发交换,让应用更有效地利用网络资源,减少 感知的延迟时间。具体来说,它可以对同一连接上的请求和响应消息进行交错 发送并为 HTTP 标头字段使用 有效编码。 > HTTP/2 还允许为请求设置优先级,让更重要的请求更快速地完成,从而进一步 提升性能。

出台的协议更有利于网络,因为与 HTTP/1.x 相比,可以使用更少的 TCP 连接。 > 这意味着与其他流的竞争减小,并且连接的持续时间变长,这些特性反过来提高 了可用网络容量的利用率。 最后,HTTP/2 还可以通过使用二进制消息分帧对消息进行更高效 的处理。 (超文本传输协议版本 2,草案 17)
需要注意的是,HTTP/2 仍是对之前 HTTP 标准的扩展,而非替代。 HTTP 的应用语义不变,提供的功能不变,HTTP 方法、状态代码、URI 和标头字段等这些核心概念也不变。 这些方面的变化都不在 HTTP/2 考虑之列。 虽然高级 API 保持不变,仍有必要了解低级变更如何解决了之前协议的性能限制。 我们来简单了解一下二进制分帧层及其功能。

二进制分帧层

HTTP/2 所有性能增强的核心在于新的二进制分帧层,它定义了如何封装 HTTP 消息并在客户端与服务器之间传输。