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HTTP 2.0 原理( 二 )

HTTP 2.0

客户端明确指定优先级 ， 服务端可以根据这个优先级作为依据交互数据 ， 比如客户端优先级设置为.css>.js>.jpg（具体可参见《高性能网站建设指南》） ，  服务端按优先级返回结果有利于高效利用底层连接 ， 提高用户体验 。
然而 ， 也不能过分迷信请求优先级 ， 仍然要注意以下问题：

  • 服务端是否支持请求优先级
  • 会否引起队首阻塞问题 ， 比如高优先级的慢响应请求会阻塞其他资源的交互 。
4. 服务端推送HTTP 2.0增加了服务端推送功能 ， 服务端可以根据客户端的请求 ， 提前返回多个响应 ， 推送额外的资源给客户端 。如下图所示 ， 客户端请求stream 1 ， /page.html 。服务端在返回stream 1消息的同时推送了stream 2（/script.js）和stream 4（/style.css） 。
HTTP 2.0 原理

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PUSH_PROMISE帧是服务端向客户端有意推送资源的信号 。
  • 如果客户端不需要服务端Push ， 可在SETTINGS帧中设定服务端流的值为0 ， 禁用此功能
  • PUSH_PROMISE帧中只包含预推送资源的首部 。如果客户端对PUSH_PROMISE帧没有意见 ， 服务端在PUSH_PROMISE帧后发送响应的DATA帧开始推送资源 。如果客户端已经缓存该资源 ， 不需要再推送 ， 可以选择拒绝PUSH_PROMISE帧 。
  • PUSH_PROMISE必须遵循请求-响应原则 ， 只能借着对请求的响应推送资源 。
    目前 ， Apache的mod_http2能够开启 H2Push on服务端推送Push 。Nginx的ngx_http_v2_module还不支持服务端Push 。
Apache mod_headers example<Location /index.html>Header add Link "</css/site.css>;rel=preload"Header add Link "</images/logo.jpg>;rel=preload"</Location>123455. 首部压缩HTTP 1.x每一次通信（请求/响应）都会携带首部信息用于描述资源属性 。HTTP 2.0在客户端和服务端之间使用“首部表”来跟踪和存储之前发送的键-值对 。首部表在连接过程中始终存在 ， 新增的键-值对会更新到表尾 ， 因此 ， 不需要每次通信都需要再携带首部 。
HTTP 2.0 原理

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另外 ， HTTP 2.0使用了首部压缩技术 ， 压缩算法使用HPACK 。可让报头更紧凑 ， 更快速传输 ， 有利于移动网络环境 。
需要注意的是 ， HTTP 2.0关注的是首部压缩 ， 而我们常用的gzip等是报文内容（body）的压缩 。二者不仅不冲突 ， 且能够一起达到更好的压缩效果 。
6. 一个完整的HTTP 2.0通信过程考虑一个问题 ， 客户端如何知道服务端是否支持HTTP 2.0？是否支持对二进制分帧层的编码和解码？所以 ， 在两端使用HTTP 2.0通信之前 ， 必然存在协议协商的过程 。
6.1 基于ALPN的协商过程支持HTTP 2.0的浏览器可以在TLS会话层自发完成和服务端的协议协商以确定是否使用HTTP 2.0通信 。其原理是TLS 1.2中引入了扩展字段 ， 以允许协议的扩展 ， 其中ALPN协议（Application Layer Protocol Negotiation, 应用层协议协商, 前身是NPN）用于客户端和服务端的协议协商过程 。
服务端使用ALPN ， 监听443端口默认提高HTTP 1.1 ， 并允许协商其他协议 ， 比如SPDY和HTTP 2.0 。
比如 ， 客户端在TLS握手Client Hello阶段表明自身支持HTTP 2.0
HTTP 2.0 原理

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服务端收到后 ， 响应Server Hello ， 表示自己也支持HTTP 2.0 。双方开始HTTP 2.0通信 。
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6.2 基于HTTP的协商过程然而 ， HTTP 2.0一定是HTTPS（TLS 1.2）的特权吗？
当然不是 ， 客户端使用HTTP也可以开启HTTP 2.0通信 。只不过因为HTTP 1. 0和HTTP 2. 0都使用同一个 端口（80） ，  又没有服务器是否支持HTTP 2. 0的其他任何 信息 ， 此时 客户端只能使用HTTP Upgrade机制（OkHttp, nghttp2等组件均可实现 ， 也可以自己编码完成）通过协调确定适当的协议：
HTTP Upgrade requestGET / HTTP/1.1host: nghttp2.orgconnection: Upgrade, HTTP2-Settingsupgrade: h2c/*发起带有HTTP2.0 Upgrade头部的请求*/http2-settings: AAMAAABkAAQAAP__/*客户端SETTINGS净荷*/user-agent: nghttp2/1.9.0-DEVHTTP Upgrade responseHTTP/1.1 101 Switching Protocols/*服务端同意升级到HTTP 2.0*/Connection: UpgradeUpgrade: h2cHTTP Upgrade success/*协商完成*/1234567891011121314


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