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引言

本文分為以下三部分循序漸進(jìn)走進(jìn) HTTP/1.x 的 keep-alive 與 HTTP/2 多路復(fù)用：

• HTTP/1.x keep-alive 是什么
• HTTP/2 多路復(fù)用
• HTTP/1.x keep-alive 與 HTTP/2 多路復(fù)用區(qū)別

下面正式開(kāi)始吧

HTTP/1.x keep-alive 是什么

在一文走進(jìn) TCP 與 HTTP 中，我們介紹過(guò)，HTTP 協(xié)議是建立在 TCP 協(xié)議上的應(yīng)用層協(xié)議， HTTP 協(xié)議最初是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的協(xié)議，通信方式也是采取簡(jiǎn)答的請(qǐng)求-應(yīng)答的模式，即：客戶(hù)端與服務(wù)器端的的每次請(qǐng)求都需要?jiǎng)?chuàng)建 TCP 連接，服務(wù)器響應(yīng)后斷開(kāi) TCP 連接，再請(qǐng)求再創(chuàng)建斷開(kāi)。

在 HTTP/0.9 與 早期 HTTP/1.0 中，默認(rèn)的就是這種，但這種頻繁的創(chuàng)建、斷開(kāi)連接無(wú)疑是極大的消耗性能

TCP連接的新建成本很高，因?yàn)榭蛻?hù)端和服務(wù)器建立連接時(shí)需要“三次握手”，發(fā)送 3 個(gè)數(shù)據(jù)包，需要 1 個(gè) RTT;關(guān)閉連接是“四次揮手”，4 個(gè)數(shù)據(jù)包需要 2 個(gè) RTT，并且開(kāi)始時(shí)發(fā)送速率較慢(slow start)，隨著網(wǎng)頁(yè)加載的外部資源越來(lái)越多，這個(gè)問(wèn)題就愈發(fā)突出了

所以 HTTP/1.0 引入了 keep-alive 長(zhǎng)連接，HTTP/1.0 中是默認(rèn)關(guān)閉的，可以通過(guò) Connection: keep-alive; 開(kāi)啟 ，HTTP/1.1 默認(rèn)是開(kāi)啟的，無(wú)論加沒(méi)加 Connection: keep-alive;

所謂長(zhǎng)連接，即在 HTTP 請(qǐng)求建立 TCP 連接時(shí)，請(qǐng)求結(jié)束，TCP 連接不斷開(kāi)，繼續(xù)保持一段時(shí)間(timeout)，在這段時(shí)間內(nèi)，同一客戶(hù)端向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求都會(huì)復(fù)用該 TCP 連接，并重置 timeout 時(shí)間計(jì)數(shù)器，在接下來(lái) timeout 時(shí)間內(nèi)還可以繼續(xù)復(fù)用 TCP 。這樣無(wú)疑省略了反復(fù)創(chuàng)建和銷(xiāo)毀 TCP 連接的損耗。

timeout 時(shí)間到了之后，TCP會(huì)立即斷開(kāi)連接嗎?

若兩小時(shí)(timeout)沒(méi)有收到客戶(hù)的數(shù)據(jù)，服務(wù)器就發(fā)送一個(gè)探測(cè)報(bào)文段，以后則每隔 75 秒發(fā)送一次。若一連發(fā)送 10 個(gè)探測(cè)報(bào)文段后仍無(wú)客戶(hù)的響應(yīng)，服務(wù)器就認(rèn)為客戶(hù)端出了故障，接著就關(guān)閉這個(gè)連接。

——摘自謝希仁《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》

HTTP/2 多路復(fù)用

為什么 HTTP/2 引入多路復(fù)用?

這是因?yàn)椋?/p>

• HTTP/1.x 雖然引入了 keep-alive 長(zhǎng)連接，但它每次請(qǐng)求必須等待上一次響應(yīng)之后才能發(fā)起，
• 所以，在 HTTP/1.1 中提出了管道機(jī)制(默認(rèn)不開(kāi)啟)，下一次的請(qǐng)求不需要等待上一個(gè)響應(yīng)來(lái)之后再發(fā)送，但這要求服務(wù)端必須按照請(qǐng)求發(fā)送的順序返回響應(yīng)，當(dāng)順序請(qǐng)求多個(gè)文件時(shí)，其中一個(gè)請(qǐng)求因?yàn)槟撤N原因被阻塞時(shí)，在后面排隊(duì)的所有請(qǐng)求也一并被阻塞，這就是隊(duì)頭阻塞 (Head-Of-Line Blocking)
• 人們采取了很多方法去解決，例如使用多個(gè)域名、引入雪碧圖、將小圖內(nèi)聯(lián)等，但都沒(méi)有從根本上解決問(wèn)題

HTTP/2 是怎么做的喃?

• 首先它引入了 幀(frame)和流(stream)，因?yàn)?HTTP/1.x 是基于文本的，因?yàn)槭俏谋荆蛯?dǎo)致了它必須是個(gè)整體，在傳輸是不可切割的，只能整體去傳
• 既然，HTTP/2 是基于二進(jìn)制流的，它就可以把 HTTP 消息分解為獨(dú)立的幀，交錯(cuò)發(fā)送，然后在另一端通過(guò)幀中的標(biāo)識(shí)重新組裝，這就是多路復(fù)用
• 這就實(shí)現(xiàn)了在同一個(gè)TCP連接中，同一時(shí)刻可以發(fā)送多個(gè)請(qǐng)求和響應(yīng)，且不用按照順序一一對(duì)應(yīng)，即使某個(gè)請(qǐng)求任務(wù)耗時(shí)嚴(yán)重，也不會(huì)影響到其它連接的正常執(zhí)行

HTTP/1.x keep-alive 與 HTTP/2 多路復(fù)用區(qū)別

總結(jié)一下，HTTP/1.x keep-alive 與 HTTP/2 多路復(fù)用區(qū)別：

• HTTP/1.x 是基于文本的，只能整體去傳;HTTP/2 是基于二進(jìn)制流的，可以分解為獨(dú)立的幀，交錯(cuò)發(fā)送
• HTTP/1.x keep-alive 必須按照請(qǐng)求發(fā)送的順序返回響應(yīng);HTTP/2 多路復(fù)用不按序響應(yīng)
• HTTP/1.x keep-alive 為了解決隊(duì)頭阻塞，將同一個(gè)頁(yè)面的資源分散到不同域名下，開(kāi)啟了多個(gè) TCP 連接;HTTP/2 同域名下所有通信都在單個(gè)連接上完成
• HTTP/1.x keep-alive 單個(gè) TCP 連接在同一時(shí)刻只能處理一個(gè)請(qǐng)求(兩個(gè)請(qǐng)求的生命周期不能重疊);HTTP/2 單個(gè) TCP 同一時(shí)刻可以發(fā)送多個(gè)請(qǐng)求和響應(yīng)

來(lái)自：https://github.com/Advanced-Frontend/Daily-Interview-Question