HTTP/1協議回顧
- HTTP(Hypertext transfer protocol)超文字傳輸協議
- HTTP協議在7層傳輸架構中屬於應用層協議，其依賴TCP協議
- HTTP協議由請求和響應兩部分組成，是一個標準的客戶端伺服器模型
- HTTP預設埠號80，https預設埠號443
- HTTP協議通過URL（統一資源定位符-Uniform-Resource-Locator）來定位網際網路上的資源地址
- HTTP是一個無狀態的面向連線的協議，無狀態不代表HTTP不能保持長連線，無狀態指的是HTTP不具備事務記憶能力，也就是下一次的請求不會記住上一次的請求資訊。
- HTTP協議0.9和1.0版本使用非持續性連線，也就是一次請求一次響應，連線就會關閉，而從HTTP協議1.1開始，預設開啟了Keep-Alive，保持長連線，就是說一次請求結束後，連線不會馬上關閉，下一次請求會繼續使用這個連線，但長連線不代表一直不關閉，一段時間後這個連線就會關閉。
HTTP的請求和響應分別都有請求行/響應行，首部，實體組成的，如下圖
HTTP2協議分析
什麼是HTTP2
- HTTP / 2並不是對HTTP協議的重寫，相對於HTTP / 1，HTTP / 2的側重點主要在效能。請求方法，狀態碼和語義和HTTP / 1都是相同的，可以使用與HTTP / 1.x相同的API（可能有一些小的新增）來表示協議。
- HTTP / 2主要有兩個規範組成
- Hypertext Transfer Protocol version 2 (超文字傳輸協議版本2)
- HPACK - HTTP / 2的頭壓縮 （HPACK是一種頭部壓縮演算法）
- 這兩個規範的連線如下
- https://httpwg.org/specs/rfc7540.html （第一個）
- https://httpwg.github.io/specs/rfc7541.htm... （第二個）
HTTP2中的一些概念
- 幀：資料通訊的最小資訊單位
- 流：存在與TCP連線中的一個虛擬通道（雙向的，能往過流，也能往回流）
HTTP2的特性
- HTTP / 2支援HTTP / 1.1的所有核心功能，但旨在通過多種方式提高效率
- HTTP/2採用二進位制傳輸資料，而非HTTP/1的文字格式傳輸
- HTTP / 2基本協議單元是幀，比如head（頭部資訊）幀,data（傳輸資料細資訊）幀
- HTTP / 2使用流技術支援多路複用，也就是說提供了在單個連線上覆用HTTP請求和響應的能力， 多個請求或響應可以同時在一個連線上使用流.
- HTTP / 2支援壓縮頭部幀，允許將多個請求壓縮成成一個分組,而且在客戶端和伺服器端分別頭部資訊建立索引，相同的表頭只需要傳輸索引就可以。
- HTTP / 2支援對請求劃分優先順序（就是流的優先順序）
- HTTP / 2支援Server Push技術
- 下面一張圖來對比HTTP/1和HTTP/2的請求過程：
- 由圖得知，傳送3個請求，在HTTP/1中是按照順序，一起請求，一次響應，而HTTP/2協議可以做到在一個TCP連線中並行執行，而不用按照順序一對一。
HTTP2的原理
多路複用
- HTTP/2 將每一個請求變成流，每一個流都有自己的ID，有自己的優先順序，這些流可以由客戶端傳送到服務端，也可以由服務端傳送到客戶端，將資料劃分為幀，頭部資訊為head幀，實體資訊為data幀，最後將這些流亂序傳送到一個TCP連線中，如下圖：
-
HTTP/2中，在一個瀏覽器同域名下的所有請求都是在單個連線中完成，這個連線可以承載任意數量的雙向資料流，每個資料流都以訊息的形式傳送，而訊息又由一個或多個幀組成，多個幀之間可以亂序傳送，根據幀首部的流標識可以將多個幀重新組裝成一個流。
-
在HTTP/1中，如果想併發傳送多個請求，必須建立多個TCP連線，而且瀏覽器為了減少負載，會對同一域名下的TCP連線做限制，這樣當請求量比較大時，會引起阻塞，如下圖，Stalled 阻塞已經達到159ms了，
伺服器推送
-
HTTP /1中客戶端往服務端傳送請求嚴格遵守一個請求，一個響應，比如客戶端請求展示網頁時，服務端發揮HTML內容，瀏覽器解析時傳送css，js請求，服務端又返回css，js檔案，那麼服務端為什麼不能在返回網頁時就推送css，js內容給客戶端呢，在HTTP /2中這已功能已經支援，
-
服務端主動推送也會遵守同源策略，不會隨便推送第三方的資源到客戶端
-
如果服務端推送資源是唄客戶端快取過的，客戶端是有權力拒絕服務端的推送的，瀏覽器可以通過傳送RST_STREAM幀來拒收。
-
每一個服務端推送的資源都是一個流
頭部壓縮
-
HTTP /1的請求頭較大，而且是以純文字傳送，HTTP/2對訊息頭進行了壓縮，採用的是HACK演算法，能夠節省訊息頭佔用的網路流量，其主要是在兩端建立了索引表，訊息頭在傳輸時可以採用索引，而HTTP/1.x每次請求，都會攜帶大量冗餘頭資訊，浪費了很多頻寬資源。
-
HACK演算法可以參考: https://www.zcfy.cc/article/1969
幀的描述
- 所有幀都以固定的9位元組頭開頭，後跟可變長度的有效載荷，組成如下：
- 長度：幀有效負載的長度表示為無符號的24位整數
- 型別：8位型別的幀,幀型別確定幀的格式和語義
- 標誌：為特定於幀型別的布林標誌保留的8位欄位
- R：保留的1位欄位。該位的語義未定義
- 流識別符號：流識別符號，表示為無符號31位整數，客戶端發起流識別符號必須時奇數，服務端發起的流識別符號必須是偶數
9位元組總共是：9 * 8 = 72位
上面的描述 24 + 8 + 8 +1 + 31 = 72位
gRPC和HTTP2的關係
- gRPC設計時的初衷：gRPC的設計目標是在任何環境下執行，支援可插拔的負載均衡，跟蹤，執行狀況檢查和身份驗證。它不僅支援資料中心內部和跨資料中心的服務呼叫，它也適用於分散式計算的最後一公里，將裝置，移動應用程式和瀏覽器連線到後端服務，同時，它也是高效能的，而HTTP /2恰好支援這些。
- HTTP /2天然的通用性滿足各種裝置，場景
- HTTP /2的效能相對來說也是很好的，除非你需要極致的效能
- HTTP /2的安全性非常好，天然支援SSL
- HTTP /2的鑑權也非常成熟
- gRPC基於HTTP /2多語言實現也更容易
參考文章
- https://httpwg.org/specs/rfc7540.html#Stre...
- https://www.jianshu.com/p/67c541a421f9
- https://www.cnblogs.com/upyun/p/6775134.ht...
歡迎大家關注微信公眾號：“golang那點事”，更多精彩期待你的到來
