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HTTP、 HTTP1.1、 HTTP/2的區別

在過去十年中,Web 技術已經取得了種種進展。從基本的 HTML 開始,網頁發展出更豐富的外觀和感覺,變得更加直觀,對使用者更加友好並且越來越大放異彩。這些變化的關鍵貢獻來自於一些新的和翻新技術,且借力於最新的硬體發展和更好的網路連線支援。但效能,自始至終都是 Web 應用關注的領域。

  近年來,Java 庫,CSS 庫和外掛的火爆使得每個頁面都可能包含大量 Java、CSS、圖片或者其他資原始檔。許多場景下,一個頁面會向伺服器發起超過50條 http 請求,而且每條請求會與伺服器建立一個新的 TCP 連線,檢索檔案,然後關閉這個連線。這意味著與伺服器建立了超過50個 TCP 連線。建立和處理每一個連線都是一個代價沉重的過程,除此之外,很多瀏覽器會限制併發連線的數量,通常限制個數在4至8個不等。

  在過去15年中,HTTP 協議本身並沒有太大的改變。 現在採用的 HTTP 1.1 早在1997年就定義了,而自那時以來,網路已經發生了翻天覆地的變化。IETF(網際網路工程任務組)意識到這些新的挑戰,並已經為此與 POC 協同工作了一段時間。現在,他們提出了 HTTP 協議的一個新版本——HTTP/2,該協議目前正處於標準化程序中。

HTTP:

最初的 HTTP 版本為每一個請求使用一個新的 TCP 連線,這涉及建立連線和資料包傳輸,是非常耗時的過程。

HTTP1.1:

HTTP1.1 中完成了很多改變,流水線被引入,理論上允許在單一的連線中傳送多個請求,但請求和響應需要同步處理。


HTTP/2 是什麼?

  HTTP/2 是 HTTP 協議的第二個主要版本,該版本關注於減少延遲時間,從而提高頁面載入速度。HTTP/2 是基於 SPDY 協議的,開啟一個 TCP 連線並重復使用,這使得許多請求得以並行傳送,而無需等待響應。讓我們來形象地檢視該過程:

  

  除此之外,它也支援壓縮 HTTP headers 和伺服器推送(如前所述)。在下面的例子中,我們將看到它如何影響網頁載入。

例:在 ASP.NET4.6 中使用 HTTP/2

  一個典型的 Web 頁面中會引用許多不同的資源,如 Java 檔案,CSS 檔案,影象等。在下面的例子中,筆者使用 Visual Studio 2015建立了一個 ASP.NET 4.6 空 Web 表單應用示例,並在其中引用了網頁中常見的一些資源。然後,筆者為該應用添加了一個 Web 表單和多種資源,請參照下列程式碼:

  <head runat="server"> <title>HTTP2 Demo using ASP.NET Web forms 4.6</title> <!-- CSS resources --> <link href="Content/bootstrap.css" rel="stylesheet" /> <link href="Content/bootstrap.min.css" rel="stylesheet" /> <link href="Content/Site.css" rel="stylesheet" /> </head> <body> <form id="form1" runat="server"> <div> <!-- Image resources--> <img src="Content/images/img1.jpg" /> <img src="Content/images/img2.jpg" /> <!-- For demo, there are eight images added, but removed here for brevity--> </div> <!-- Java file resources --> < src="s/jquery-1.10.2.js"></> < src="s/jquery-1.10.2.min.js"></> <!-- For demo, total six file added, but removed here for brevity--> </form> </body> </html>

  上面的頁面引用了19個不同的資源(3 個 CSS 檔案,8個影象檔案,8個 JS 檔案)以模擬現實中的頁面。之後,筆者在安裝了 IIS10 的 Win Server 2016(Windows 10 也可以)上部署該應用。現在是時候來測試應用程式了。

  測試結果

  首先,筆者將使用 HTTP1.1 執行此應用,並分析其載入時間。然後,筆者移動到 HTTP2 以瞭解兩種協議的差異。執行該應用,檢視開發者工具欄中的網路選項(大多數瀏覽器都提供開發者工具欄,敲擊 F12 即可啟用)。這一項將顯示網頁傳送的請求數,其等待時間,開始時間,載入時間及其他相關細節。

  

  通過仔細檢視上圖中的細節,會發現它使用的是 HTTP1.1 協議,在第三列(協議)中標明。此外,它如預期一般載入了所有的 Java,CSS 和影象檔案,但它們的開始時間有所不同。很明顯,之前的一些請求完成之後,之後的請求才會立即啟動。由於瀏覽器並行連線數的限制,最後一次請求必須等待大約4.5秒。這個頁面的總載入時間約為9.59秒。

  現在,轉換到 HTTP2 協議,開啟同一個網頁,看看有什麼差異。為此,將位址列中的 URL 從 HTTP 改為 HTTPS 並重新載入頁面,再次檢視開發者工具欄中的網路選項:

  

  在這裡,時間線看起來完全不同,所有請求都在同一時間開始。另外,頁面的載入時間減少了80%,也就是2秒左右。這清楚地表明,在 http1.1 中同步傳送的請求在此處都是併發地傳送到伺服器的。最後一個請求的等待時間僅為70毫秒。

  最近,我們使用了 bundling 、minifiction 之類的技術提高應用效能,但這些技術也有一些限制(例如,只適用於 Java 和 CSS 檔案)。每種型別的檔案,必須在不同的包中新增,即使是將所有同類型檔案放在同一個包檔案裡也是不推薦的。應該根據應用的各個網頁建立用途不同的包。 HTTP2 將開發者從這些複雜的功能中解救出來,並解決了這些問題,因為它只建立一個 TCP 連線,並在同一時間開始下載所有不同資源,從而節省了很多時間,減輕開發者的負擔。

  注:目前,HTTP2 只支援 SSL。因此,一開始用 http 開啟網頁時,使用的是 HTTP1.1協議,然後使用 https 開啟同一個頁面時,採用的是 HTTP2(在上圖中顯示為 h2)協議。