欢迎大家前往腾讯云+社区，获取更多腾讯海量技术实践干货哦~
序言
目前HTTP/2.0（简称h2）已经在广泛使用（截止2018年8月根据Alexa流行度排名的头部1千万网站中，h2占比约29%,https://w3techs.com/technologies/details/ce-http2/all/all）。写此文章的目的是：h2作为较新的技术，并逐渐占有率广泛，虽然目前有更新的QUIC，但其实现思路类似于h2。颠覆以往的HTTP/1.x，H2的创造性的技术值得我们细细品味。此篇文章根据笔者在h2开发经验和思考，向你介绍全面的h2知识以及是非功过。本篇更注重于帮助读者理解h2的设计思路、亦可作为一篇RFC导读或者总结。
第一话、追踪溯源
图1、HTTP年鉴图
早在1991年，伴随WWW诞生之初，HTTP/0.9协议已经提出。HTTP0.9是简单且应用受限的协议。支持去网络主机获取对应路径的资源。但是没有扩展属性。其协议之简单甚至只用下面一个访问谷歌主机的例子概括了HTTP/0.9的全部。如下所示，协议只支持GET，没有http头；响应只能是超文本。
telnet google.com 80
Connected to x.x.x.x
GET /about
(Hyper text)
(Conection closed)
随着人们对富媒体信息的渴望以及浏览器的普及，HTTP/1.0在1996年被提出来。HTTP/1.0的很多特性目前还被广泛使用，但是仍然像HTTP/0.9一样一次请求需要创建一次的tcp连接。随即短短几年时间内，HTTP/1.1以RFC标准形式再次展现在人们眼前。此时的HTTP协议1.1版本已经重新设计了长连接、options请求方法、cache头、upgrade头、range头、transfer-encoding头, 以及pieline(in order)等概念。
而我们另一个所熟知的HTTPS的SSL/TLS技术各个版本差不多在后来的十年间逐渐被提出。出于安全考虑，互联网通信间的防火墙路由交换机等设备，这些设备一般仅会开发有限的端口（如80和443）。各种版本的通信协议只能复用这些端口。HTTP1.1的80端口设计了upgrade请求头升级到更高级的协议，而443端口为了避免多消耗个网络RTT，在tls握手过程中使用了NPN/ALPN技术直接在通信之前保持CS两端的协议一致。NPN/ALPN是是TLS协议扩展，其中NPN是Google为实现spdy提出的。由服务端提供可支持的协议，供客户端选择。ALPN则是更接近于HTTP交互的方式，由客户端先发出使用某种协议的请求，由服务端确认是否支持协议。ALPN为了HTTP2诞生做铺垫。
另外一个不得不提的是spdy协议。Spdy旨在解决HTTP1.1的线头阻塞问题（后面章节有详细讨论）于2009被google提出。同时分别于2012提出了spdy3.0实现了流控制，2013-2014期间提出了流优先级，server push等概念。Spdy的存在意义更像是http2.0的体验服。它为探索HTTP继续演进道路做了铺垫。
第二话、人机交互
汇编是效率最高的语言之一，但是又是最晦涩难懂的语言之一。而人脑易懂的编程语言往往牺牲性能作为折衷。简单说，HTTP/1.x协议就是为了人类语言习惯所设计的协议，但是转换成机器执行协议并不是高效的。让我们在回顾下计算机执行解析HTTP1.x的流程。
GET / HTTP/1.1<crlf>
Host: xxx.aa.com<crlf>
<crlf>
对应的解析伪代码是
loop
while(! CRLF)
read bytes
end while
if line 1:
parse line as Request-Line
else if empty line:
Break out and We have done
else If start with non-whitespace
parse header
else if space
continue with last heade
end if
end loop
在伪代码解析流程可以看到，肉眼看起来简洁的协议解析起来是这么的费劲。而且在HTTP服务器中还要考虑这种问题：字节行的长度是未知的，也不知道预先分配多大内存。
HTTP/2.0使用了计算机易懂的二进制编码信息，而且得向上兼容HTTP的涵义。具体我们来看下他是如何做到的。像大多数通信协议一样，桢是传输最小单位。桢分为数据帧和控制桢。数据帧作为数据的载体，控制桢控制信道的信令。h2桢的通用格式为首部9字节+额外的字符。正如你能想到的那样，桢的第一个部分是描述长度，第二个部分描述了桢的类型，第三个部分描述了标志Flag，第四个部分是唯一序列号。这是所有桢的通用头。通用头紧接的是桢的实体。图4展示了桢的结构。
图2、通用桢的格式
这样设计有什么好处呢。再来看一下桢的解析流程，你就会发现对计算机来说更简洁。
loop
read 9 byte
