HTTP1x和HTTP2.x

HTTP1.x

数据格式

HTTP1.x基于文本传输。

• 请求行
• 请求头
• 请求体

缺点

1. 占用字节：在HTTP请求中，包含很多空格和换行符。

2. 头部不能压缩：在HTTP1.x中，请求头不能压缩。所以存在请求头比较大的问题，出现大头儿子。

   可以在请求头中指定请求体的压缩算法。但是无法指定请求头的。

3. 传输效率低：同一个链接（Keep-Alive的情况）同时只能处理一个请求，收到响应才会开始发送下一个请求。

   • 如果不设置 Keep-Alive，则每一次HTTP请求都会新建一个TCP链接。

   为提高效率，浏览器等应用层软件会选择同时与服务器建立多个TCP链接（一般上限是6个）。

浏览器的域名限制

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。

比如Chrome3 对 HTTP1.1 的限制是 4个。

HTTP2.x

长连接

• HTTP1.0：基本上都是短连接，每个请求响应完成后立即关闭连接。
• HTTP2.0：支持长连接，即一个TCP连接可以承载多个请求和响应，减少了连接的建立和关闭次数，提高了性能。

帧

帧是HTTP/2通信的最小单位。

• 二进制，计算机传输效率高。

• 帧都有边界。

• 基于流发送。

  一次请求可以分为多个帧，HEADERS和DATA。在接收端组合。

HTTP/2 采用二进制传输数据，而非文本格式，大大提高了传输效率。引入了流控制和帧压缩等机制，进一步提升了数据传输的性能。

流控制

在HTTP/2的数据格式里面，按帧划分。

每个帧的格式如下：

• 帧长度：标识当前帧实际传输的数据大小。
• 帧类型
  • 数据帧：HEADERS和DATAS，用来传输请求头和请求体。
  • 控制帧：PING、SETTINGS，用来管理的。
• 标志位：标识当前帧是请求的最后一帧。

客户端在一个TCP连接上，可以并发的给服务端同时发送多个帧，比如同时发送多个HEADERS帧（请求头），多个DATA 帧（请求体）。每个帧有自己的 StreamID。

而服务端接受的时候会按照 StreamID 组合在一起处理单次请求。

头部压缩问题

HTTP 1.1请求的大小变得越来越大，有时甚至会大于TCP窗口的初始大小，因为它们需要等待带着ACK的响应回来以后才能继续被发送。

HTTP/2对消息头采用HPACK（专为HTTP/2头部设计的压缩格式）进行压缩传输，能够节省消息头占用的网络的流量。

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。像cookie这些信息，每个请求都会附带，产生了很多不必要的资源消耗。为了减少这块的资源消耗并提升性能， HTTP/2对这些首部采取了压缩策略：

传输问题-多路复用

HTTP2.0采用多路复用，将多个资源请求同时发给同一个TCP连接，实现单个连接并发发送请求。

• HTTP2.0用一条长链接，能实现并发处理请求。

  避免了重复创建TCP连接带来的网络问题，同时还能够提高吞吐效率。

由于浏览器限制的原因，HTTP1.x的吞吐率不会太高。而HTTP2.0引入了多路复用后，能够将吞吐率提高数量级增长。

滑动窗口问题

TCP滑动窗口是由发送者和接受者来控制，能限制发送者的发送速率。窗口大小会根据数据大小进行动态调整。

• HTTP1.x的请求一般都是短链接，复用率很低。刚创建的TCP连接的滑动窗口一般会很小（慢启动），由于复用率低，窗口大小一般都不会过度增长，导致发送速率会收到限制。
• 而 HTTP2.x 基于同一个连接采用多路复用，在请求数据不断发送成功的情况，滑动窗口大小会逐渐增大，进而提高发送效率。

数据格式

• HEADERS帧
• DATA帧

在客户端和服务器交互时，可以将帧并发发送，在服务器端组合。

每个帧都带有请求ID，根据请求ID即可组合为单次请求详情。

帧格式