第 15 题：简单讲解一下http2的多路复用

[Hanpoung]

写在前面

现在面试基本上都离不开http相关的知识点，所以了解一下http其实还是有必要的（至少能在面试的时候更稳一点）

第 15 题：简单讲解一下http2的多路复用

要说http2,我们就先了解下什么是http2，以及http有几个版本

至今为止，http的版本有三个：

• HTTP1.0
• HTTP1.1
• HTTP2

三者的区别：

• HTTP1.0：默认是短链接，即请求任何一个资源，都会新开一个链接，也就是每次有要经历三次握手，四次挥手，非常消耗资源

• HTTP1.1：

  • 持久连接
  • 请求管道化
  • 增加缓存处理（新的字段如cache-control）
  • 增加Host字段、支持断点传输等

  总结：

  • 在HTTP1.0中，发送一次请求时，需要等待服务端响应了才可以继续发送请求。
  • 在HTTP1.1中，发送一次请求时，不需要等待服务端响应了就可以发送请求了，但是回送数据给客户端的时候，客户端还是需要按照响应的顺序来一一接收
  • 所以说，无论是HTTP1.0还是HTTP1.1提出了Pipelining理论，还是会出现阻塞的情况。从专业的名词上说这种情况，叫做线头阻塞（Head of line blocking）简称：HOLB

• HTTP2：

  • 二进制分帧（不再以文本格式来传输）
  • 多路复用
  • 头部压缩
  • 服务器推送
  • 流量控制
  • 请求优先级设置
  • 应用层的重置连接

  总结：HTTP2解决了线头阻塞的问题（多路复用），并且在一些其他地方也做了优化处理

总结

在 HTTP/1 中，每次请求都会建立一次HTTP连接，也就是我们常说的3次握手4次挥手，这个过程在一次请求过程中占用了相当长的时间，即使开启了 Keep-Alive ，解决了多次连接的问题，但是依然有两个效率上的问题：

• 第一个：串行的文件传输。当请求a文件时，b文件只能等待，等待a连接到服务器、服务器处理文件、服务器返回文件，这三个步骤。我们假设这三步用时都是1秒，那么a文件用时为3秒，b文件传输完成用时为6秒，依此类推。（注：此项计算有一个前提条件，就是浏览器和服务器是单通道传输）
• 第二个：连接数过多。我们假设Apache设置了最大并发数为300，因为浏览器限制，浏览器发起的最大请求数为6，也就是服务器能承载的最高并发为50，当第51个人访问时，就需要等待前面某个请求处理完成。

HTTP/2的多路复用就是为了解决上述的两个性能问题。
在 HTTP/2 中，有两个非常重要的概念，分别是帧（frame）和流（stream）。
帧代表着最小的数据单位，每个帧会标识出该帧属于哪个流，流也就是多个帧组成的数据流。
多路复用，就是在一个 TCP 连接中可以存在多条流。换句话说，也就是可以发送多个请求，对端可以通过帧中的标识知道属于哪个请求。通过这个技术，可以避免 HTTP 旧版本中的队头阻塞问题，极大的提高传输性能。

拓展：HTTPS

• HTTPS是在HTTP协议的基础上多加了一层SSL协议

• HTTPS采用的是混合加密

• 过程如下：

  • 用户向web服务器发起一个安全连接的请求
  • 服务器返回经过CA认证的数字证书，证书里面包含了服务器的public key(公钥)
  • 用户拿到数字证书，用自己浏览器内置的CA证书解密得到服务器的public key
  • 用户用服务器的public key加密一个用于接下来的对称加密算法的密钥，传给web服务器
  • 服务器拿到这个加密的密钥，解密获取密钥，再使用对称加密算法，和用户完成接下来的网络通信

• HTTPS相比HTTP更安全：

  • 所有信息都是加密传播，黑客无法窃听。
  • 具有校验机制，一旦被篡改，通信双方会立刻发现。
  • 配备身份证书，防止身份被冒充。

参考资料：

• HTTP2和HTTPS来不来了解一下？
• HTTP2 详解
• ZodiacSyndicate以及sisterAn的回答