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Http/1.0的Keep-Alive和Http/2.0的多路复用对比

Http/1.0 的 Keep-Alive 和 Http/2.0 的多路复用对比

Http/1.0 的 Keep-Alive

在没有Keep-Alive前，我们与服务器请求数据的流程是这样：

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  • 浏览器请求//static.mtime.cn/a.js–>解析域名–>HTTP 连接–>服务器处理文件–>返回数据–>浏览器解析、渲染文件
  • 浏览器请求//static.mtime.cn/b.js–>解析域名–>HTTP 连接–>服务器处理文件–>返回数据–>浏览器解析、渲染文件
  • …
  • 这样循环下去，直至全部文件下载完成。

这个流程最大的问题就是：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，而且逻辑上是非必需的，因为不间断的请求数据，第一次建立连接是正常的，以后就占用这个通道，下载其他文件，这样效率多高啊！你猜对了，这就是Keep-Alive。

Keep-Alive解决的问题

Keep-Alive解决的核心问题：一定时间内，同一域名多次请求数据，只建立一次 HTTP 请求，其他请求可复用每一次建立的连接通道，以达到提高请求效率的问题。这里面所说的一定时间是可以配置的，不管你用的是Apache还是nginx。

HTTP1.1还是存在效率问题

如上面所说，在HTTP1.1中是默认开启了Keep-Alive，他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

HTTP/2 的多路复用就是为了解决上述的两个性能问题，我们来看一下，他是如何解决的。

  • 解决第一个：在HTTP1.1的协议中，我们传输的request和response都是基本于文本的，这样就会引发一个问题：所有的数据必须按顺序传输，比如需要传输：hello world，只能从h到d一个一个的传输，不能并行传输，因为接收端并不知道这些字符的顺序，所以并行传输在HTTP1.1是不能实现的。

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HTTP/2引入二进制数据帧和流的概念，其中帧对数据进行顺序标识，如下图所示，这样浏览器收到数据之后，就可以按照序列对数据进行合并，而不会出现合并后数据错乱的情况。同样是因为有了序列，服务器就可以并行的传输数据，这就是流所做的事情。

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  • 解决第二个问题：HTTP/2对同一域名下所有请求都是基于流，也就是说同一域名不管访问多少文件，也只建立一路连接。同样Apache的最大连接数为 300，因为有了这个新特性，最大的并发就可以提升到 300，比原来提升了 6 倍！

多路复用和 keep alive 区别？

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1）线头阻塞（Head-of-Line Blocking），HTTP1.X 虽然可以采用 keep alive 来解决复用 TCP 的问题，但是还是无法解决请求阻塞问题。

2）所谓请求阻塞意思就是一条 TCP 的 connection 在同一时间只能允许一个请求经过，这样假如后续请求想要复用这个链接就必须等到前一个完成才行，正如上图左边表示的。

3）之所以有这个问题就是因为 HTTP1.x 需要每条请求都是可是识别，按顺序发送，否则 server 就无法判断该相应哪个具体的请求。

4）HTTP2 采用多路复用是指，在同一个域名下，开启一个 TCP 的 connection，每个请求以 stream 的方式传输，每个 stream 有唯一标识，connection 一旦建立，后续的请求都可以复用这个 connection 并且可以同时发送，server 端可以根据 stream 的唯一标识来相应对应的请求。