HTTP协议篇(一)：多路复用、数据流

管道机制、多路复用

管道机制(Pipelining)

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 HTTP 1.1 引入了管道机制（Pipelining），即客户端可通过同一个TCP连接同时发送多个请求。如果客户端需要请求两个资源，以前的做法是在同一个TCP连接里面，先发送A请求，然后等待服务器做出回应，收到后再发出B请求；而管道机制则允许浏览器同时发出A请求和B请求，但是服务器还是按照顺序，先回应A请求，完成后再回应B请求。

 

多路复用(Multiplexing)

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虽然 HTTP 1.1 默认启用长TCP连接，但所有的请求-响应都是按序进行的(这里的长连接可理解成半双工协议。即便是HTTP 1.1引入了管道机制，也是如此)。复用同一个TCP连接期间，即便是通过管道同时发送了多个请求，服务端也是按请求的顺序依次给出响应的；而客户端在未收到之前所发出所有请求的响应之前，将会阻塞后面的请求(排队等待)，这称为"队头堵塞"（Head-of-line blocking）。

HTTP/2复用TCP连接则不同，虽然依然遵循请求-响应模式，但客户端发送多个请求和服务端给出多个响应的顺序不受限制，这样既避免了"队头堵塞"，又能更快获取响应。在复用同一个TCP连接时，服务器同时(或先后)收到了A、B两个请求，先回应A请求，但由于处理过程非常耗时，于是就发送A请求已经处理好的部分， 接着回应B请求，完成后，再发送A请求剩下的部分。HTTP/2长连接可以理解成全双工的协议。

 

Content-Length

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Content-length 声明本次响应的数据长度。keep-alive 连接可以先后传送多个响应，因此用Content-length来区分数据包是属于哪一个响应。在HTTP 1.0 中，Content-Length字段不是必需的，因为浏览器与服务器通信使用的是短连接，服务端发送完数据关闭TCP连接，就表明收到的数据包已经全了。

 

分块传输(Chunked)、数据流

分块传输(Chunked)

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使用Content-Length字段的前提条件是，服务器发送响应之前，必须知道响应的数据长度。 对于一些很耗时的动态操作来说，这意味着，服务器要等到所有操作完成，才能发送数据，显然这样的效率不高。更好的处理方法是，产生一块数据，就发送一块，采用"流模式"（Stream）取代"缓存模式"（Buffer）。因此，HTTP 1.1 规定可以不使用Content-Length字段，而使用"分块传输编码"（Chunked Transfer Encoding）。只要请求或响应的头信息有Transfer-Encoding: chunked字段，就表明body将可能由数量未定的多个数据块组成。

每个数据块之前会有一行包含一个16进制数值，表示这个块的长度；最后一个大小为0的块，就表示本次响应的数据发送完了。

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/plain
Transfer-Encoding: chunked

25
This is the data in the first chunk

1C
and this is the second one

3
con

8
sequence

0

 

数据流

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HTTP/2 长连接中的数据包是不按请求-响应顺序发送的，一个完整的请求或响应(称一个数据流stream，每个数据流都有一个独一无二的编号)可能会分成非连续多次发送。数据包发送的时候，都必须标记所属的数据流ID，用来区分它属于哪个数据流。另外还规定，客户端发出的数据流，ID一律为奇数，服务器发出的，ID为偶数。数据流发送到一半的时候，客户端和服务器都可以发送信号（RST_STREAM帧）取消这个数据流。HTTP 1.1 取消数据流的唯一方法，就是关闭TCP连接；HTTP/2 取消某一次请求，同时保证TCP连接还打开着，可以被其他请求使用。客户端还可以指定数据流的优先级，优先级越高，服务器就会越早响应。

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