Http1.x与Http2.0的区别

Http协议的进化史

随着Http协议发展的20年间，从物理带宽、CPU、内存，到软件都有了很大的提升，而原来的协议也具有了很大的局限性：

• 性能低于带宽的使用率
• Web的设计与维护变得更复杂
• 客户端与服务端的资源消耗增加
• 资源的缓存局限

Http协议发展史

而HTTP/2 的主要设计思想应该都是源自 Google的 SPDY 协议。

HTTP/2的优势

HTTP/2试图解决HTTP/1.1的许多缺点和不灵活之处。

• Multiplexing and Concurrency：多个请求可以同时在同一个TCP链接中在耗时非常短的情况下成功发送，并且Response能够允许不按顺序被接收，在这过程中客户端与服务端不需要建立多个TCP链接。
• Stream Dependencies：客户端可以告知Server，哪些资源可以优先传送
• Header Compression：Http头压缩后，大小会被大大减小
• Server Push：Server可以在客户端没有请求之前发送一些资源

Multiplexing and Concurrency的实现

Http1.x的问题

在Http1.x中，浏览器客户端在同一时间，针对同一域名下的请求有一定数量限制，而超过限制数目的请求会被阻塞。

浏览器链接上限

而为了更快的加载速度，很多公司提供了多个静态资源的CDN域名，目的就是变相的解决浏览器针对同一域名的请求限制阻塞问题。

Http2.x的实现方案

Http2.0通过多路复用，同时将多个资源通过同一个TCP链接发送到客户端。相比于Http1.0而言，减少了建立多个链接握手的时间，并且能实现并发发送资源。

而且TCP协议存在滑动窗口，在开始时滑动窗口比较小，随着数据的传送，滑动窗口会慢慢变大，就是说每次建立新连接后，数据先是慢慢地传，然后滑动窗口慢慢变大，才能较高速度地传。

而Http1.x在创建完新连接后，没用多久就关闭了，所以滑动窗口一直都非常小，传送的数据也就会很慢。而Http2.x由于资源都是通过该链接发送的，所以滑动窗口在后面的传输中就会一直保持最大化，这样就减少了Http1.x的突发性与短时性。

所以，HTTP2中用一条单一的长连接，避免了创建多个TCP连接带来的网络开销，提高了吞吐量。

HTTP1.0与HTTP2.0对比

Http2.x的二进制分帧

应用层(HTTP/2)和传输层(TCP or UDP)之间增加一个二进制分帧层（Binary Framing）。

二进制帧

在BinaryFraming中，会将Http Header以及Http Request Data进行二进制编码，将数据放入Binary Framing这一层中。

HTTP2把数据分割成一个个二进制帧，然后为帧进行编号来区分不同的请求。但是：

• 同一个请求的二进制帧必须是有序的，先进先出
• 同一个TCP链接的请求可以是无序的，请求的帧可以相互穿插，这样提高了带宽的吞吐量

总结：

• 单连接多资源的方式，减少服务端的链接压力,内存占用更少,连接吞吐量更大
• 由于 TCP 连接的减少而使网络拥塞状况得以改善，同时慢启动时间的减少,使拥塞和丢包恢复速度变快

Header Compression

Http1.x的头部

HTTP1.x一直都是Plain Text（纯文本），方便阅读与抓包。而Https会把Plain Text加密成二进制数据。

Http2.x的头部压缩

HTTP2使用HPACK压缩来压缩头部，减少报文大小。以下图为例：

• 由于头部有很多固定的报文，所以通过静态索引表的方式来维护头部的键值对，例如method:Get对应静态表中的2
• 而不固定的报文，比如浏览器UA都不同，则会动态维护一张动态表，更新不固定的报文，例如user-agent：Mozilla/5.0对应62
• 通过Haffuman编码，进一步压缩头部大小

Header Compression

Server Push

这个功能通常被称作“缓存推送”。主要的思想是：当一个客户端请求资源X，而服务器知道它很可能也需要资源Z的情况下，服务器可以在客户端发送请求前，主动将资源Z推送给客户端。

这个功能帮助客户端将Z放进缓存以备将来之需。服务器推送需要客户端显式的允许服务器提供该功能。但即使如此，客户端依然能自主选择是否需要中断该推送的流。如果不需要的话，客户端可以通过发送一个RST_STREAM帧来中止。

Server Push

参考链接

Turn-on HTTP/2 today! HTTP 2 的新特性你 get 了吗？ HTTP/2.0 相比1.0有哪些重大改进？