简单讲解一下 http2 的多路复用

Question

HTTP/2 的多路复用（Multiplexing）是其核心特性之一，它大大提高了网络通信的效率。以下是对 HTTP/2 多路复用的简单讲解：

什么是多路复用？

多路复用是指在一个单一的连接上并行处理多个请求和响应。具体到 HTTP/2，这意味着多个 HTTP 请求和响应可以在一个 TCP 连接中同时进行，而不需要为每个请求建立新的连接。

为什么需要多路复用？

在 HTTP/1.1 中，每个请求和响应都需要单独的连接，或者需要使用 管道化（Pipelining） 来处理多个请求，但管道化有其限制，比如请求的顺序可能会受到阻塞影响。HTTP/2 的多路复用解决了这些问题，通过以下方式提高了效率：

1. 避免了连接的开销 ：HTTP/2 允许在一个连接中处理多个请求和响应，减少了连接的建立和关闭开销。
2. 消除了队头阻塞（Head-of-Line Blocking） ：在 HTTP/1.1 中，如果一个请求被阻塞，所有在它之后的请求也会被阻塞。HTTP/2 通过多路复用机制，使得每个请求和响应都是独立的，从而避免了这种阻塞。

HTTP/2 多路复用是如何工作的？

1. 单一连接 ：HTTP/2 使用一个 TCP 连接来传输多个请求和响应。每个请求和响应都是在同一个连接上进行的。
2. 流（Stream） ：HTTP/2 引入了“流”的概念，每个请求和响应都被分配一个唯一的流 ID。流是独立的，能够并行处理。
3. 帧（Frame） ：数据在 HTTP/2 中被分成帧。每个帧都有一个头部和数据部分。帧可以在同一连接中的不同流之间交错传输。这样，数据在流中的传输不会干扰其他流的数据传输。
4. 优先级 ：HTTP/2 允许设置流的优先级，使得重要的请求可以获得更多的资源。

举例说明

假设一个网页有三个资源需要加载：HTML、CSS 和 JavaScript 文件。在 HTTP/1.1 中，你可能需要多个连接或依赖于管道化来同时加载这些资源，但可能会遇到队头阻塞的问题。使用 HTTP/2，多路复用允许你在一个连接中同时请求 HTML、CSS 和 JavaScript 文件，这些请求和响应可以并行进行，而不需要等待其他请求完成。

总结

HTTP/2 的多路复用通过在单一连接上并行处理多个请求和响应，消除了 HTTP/1.1 的许多限制，包括连接开销和队头阻塞问题。它利用流和帧的机制来实现高效的数据传输，提高了网络通信的性能和效率。