解析HTTP/2如何提升网络速度

我们知道HTTP/1.1 为网络效率做了大量的优化，最核心的有如下三种方式：

1. 增加了持久连接；
2. 浏览器为每个域名最多同时维护 6 个 TCP 持久连接；
3. 使用 CDN 的实现域名分片机制。

虽然 HTTP/1.1 采取了很多优化资源加载速度的策略，也取得了一定的效果，但是 HTTP/1.1对带宽的利用率却并不理想。主要是由以下三个原因导致的。

1. TCP 的慢启动。
2. 同时开启了多条 TCP 连接，那么这些连接会竞争固定的带宽。
3. HTTP/1.1 队头阻塞的问题。

基于此，HTTP/2 的思路就是一个域名只使用一个 TCP 长连接来传输数据，这样整个页面资源的下载过程只需要一次慢启动，同时也避免了多个 TCP 连接竞争带宽所带来的问题。

队头阻塞的问题，等待请求完成后才能去请求下一个资源，这种方式无疑是最慢的，所以 HTTP/2 需要实现资源的并行请求，也就是任何时候都可以将请求发送给服务器，而并不需要等待其他请求的完成，然后服务器也可以随时返回处理好的请求资源给浏览器。

HTTP/2 最核心、最重要且最具颠覆性的多路复用机制。从图中你会发现每个请求都有一个对应的 ID，如 stream1 表示 index.html 的请求，stream2 表示 foo.css 的请求。这样在浏览器端，就可以随时将请求发送给服务器了。

HTTP/2 使用了多路复用技术，可以将请求分成一帧一帧的数据去传输，这样带来了一个额外的好处，就是当收到一个优先级高的请求时，比如接收到 JavaScript 或者 CSS 关键资源的请求，服务器可以暂停之前的请求来优先处理关键资源的请求。

多路复用的实现HTTP/2 添加了一个二进制分帧层，请求和接收过程如下：

1. 首先，浏览器准备好请求数据，包括了请求行、请求头等信息，如果是 POST 方法，那么还要有请求体。
2. 这些数据经过二进制分帧层处理之后，会被转换为一个个带有请求 ID 编号的帧，通过协议栈将这些帧发送给服务器。
3. 服务器接收到所有帧之后，会将所有相同 ID 的帧合并为一条完整的请求信息。
4. 然后服务器处理该条请求，并将处理的响应行、响应头和响应体分别发送至二进制分帧层。
5. 同样，二进制分帧层会将这些响应数据转换为一个个带有请求 ID 编号的帧，经过协议栈发送给浏览器。
6. 浏览器接收到响应帧之后，会根据 ID 编号将帧的数据提交给对应的请求。

多路复用是 HTTP/2 的最核心功能，它能实现资源的并行传输。多路复用技术是建立在二进制分帧层的基础之上。其实基于二进制分帧层，HTTP/2 还附带实现了很多其他功能。

1. HTTP/2 提供了请求优先级，可以在发送请求时，标上该请求的优先级，这样服务器接收到请求之后，会优先处理优先级高的请求。
2. HTTP/2 还可以直接将数据提前推送到浏览器。
3. HTTP/2 对请求头和响应头进行了压缩。