HTTP/2 比 HTTP/1 快在哪里?

编者按：

HTTP/2 比 HTTP/1 快在哪里？其底层的技术原理是什么？本文和你简单聊聊 HTTP/2 在一些技术细节上，是如何使其比 HTTP/1 更快。

1. 

HTTP/2 的来头

HTTP/2 是 HTTP 协议第二个版本，其目标是为了改进HTTP/1存在的不足，让应用访问网络更快。

HTTP/2是如何使网络访问「更快」的呢？

我们先来看看 HTTP/2 的“野心”：

• 从基于文本的 HTTP/1.1 转换为二进制协议，数据传输效率更高

• 支持请求多路复用，提高数据的访问速度

• 更高效的HTTP 头部压缩，提升数据传输速度

• 兼容 HTTP/1.1 标准定义的方法、状态代码、URI 和标头字段。客户端无需进行任何更改就可以像请求 HTTP/1 那样请求服务端

• 支持设置请求优先级，确保更重要的资源得到更快的加载，以获得最佳用户体验

• 支持服务器端推送资源给客户端，不需要客户端再次发送请求

也就是说，HTTP/2 比 HTTP/1 更牛x。同时客户端可以使用从 HTTP/1 迁移到 HTTP/2，无需做什么修改即可享受 HTTP/2 带来的高效。

2.

HTTP/2 如何实现其“野心”？

2.1 多路复用：允许同时发送多个请求和响应

HTTP/1 对每一个域名最多维护6个TCP连接，也就是说最多有六个TCP连接并发请求数据。但是TCP第一次启动有一个慢启动过程（这是我们无法避免的，为了减少TCP网络拥塞）。虽然启动了六个TCP连接请求数据，但每一个TCP都有一个慢启动过程，导致数据有一部分时间浪费在了慢启过程。

特别在带宽资源不足的时候（比如请求很多资源，占用带宽），TCP为了避免网络拥塞会自动降低网络请求速度，导致整体的数据请求速度都比较慢。

这些问题在 HTTP/2 中就不存在了。HTTP/2 使用多路复用技术，每一个域名只开启一个TCP连接，这样浪费在TCP慢启动的事件就变少了，也避免了下载大量数据导带宽资源不足从而降低TCP访问速度。

还有，HTTP/2还只是并发发起多条网络请求。在 HTTP/1 中，TCP连接虽然可以复用，但下一个请求需要排队等待上一个请求结束，网络请求速度必然造成拥堵。

下图描绘HTTP/2多路复用流程：HTTP/2同一个TCP中可以不用等待上一个请求结束，直接发起请求，每一个请求都有一个ID唯一标识。这样服务端，就可以随意处理而不用根据其请求的顺序。比如图中请求的顺序是3->2->1，响应顺序是2->1->3。

图2.1.1 HTTP/2 网络多路复用流程图

2.2 压缩：压缩请求/响应头，以提高工作效率

这点没什么好说，就是运用一些算法压缩请求/响应头，这样数据在网络中传输速度会更快。在HTTP/2中用的是 HPACK 压缩算法。

2.3 设置请求优先级

客户端请求可以设置优先级。优先级更高的请求会优先得到服务端的处理。浏览器可以运用这一特性，在渲染网页时让更核心的资源请求的优先级更高。这样网页的渲染速度自然也得到提升，毕竟一些低优先级的资源可以在网页展示之后再加载也没有关系。

2.4 服务器推送：服务器可以在请求之前发送请求所需的其他信息

比如客户端访问A资源，服务端也知道客户端随后也会访问B资源，这样服务端就可以把B资源和A资源一起返回给客户端，客户端就不用再发起请求了。这样就提高了客户端访问的速度，比如网页的渲染。

2.5 更安全

HTTP/2 使用二进制传输数据，这样就减少攻击的可能。比如在 HTTP/1 中响应是文本格式，可能会被恶意插入一行文本来篡改响应头。

3. 

HTTP/2 的优缺点

通过上面介绍，我们知道 HTTP/2 相比 HTTP/1：

• 支持设置请求优先级：留给客户端优化请求的空间更多。

• 数据传输效率更高：HTTP/2 传输二进制流，HTTP/1是传输文本。

• 多路复用：降低网络资源的占用，提高带宽使用率。

• 更好的安全性。

. .... .

诚然，没有任何技术是银弹，HTTP/2 也有它的缺点。

HTTP/2 使用一个TCP连接处理所有请求，如果某一个请求丢包重试，会导致后面的请求被阻塞。如图，请求A重传，阻塞了请求D。

图3.1 HTTP/2 重传导致包阻塞

当然 HTTP/2 还有其他优缺点点，这里不继续探讨。读者可以从其技术实现细节去思考。

参考资料：

1、李兵：HTTP/2：如何提升网络速度？

2、https://www.upwork.com/resources/what-is-http2