HTTP/2 简介
前言
HTTP/2 是 HTTP 协议自 1999 年 HTTP 1.1 发布后的首个更新，主要基于 SPDY 协议。由互联网工程任务组（IETF）的 Hypertext Transfer Protocol Bis（httpbis）工作小组进行开发。该组织于2014年12月将HTTP/2标准提议递交至IESG进行讨论，于2015年2月17日被批准。HTTP/2标准于2015年5月以RFC 7540正式发表。
那 HTTP/2 到底有哪些具体变化呢？
二进制分帧
先来理解几个概念：
帧：HTTP/2 数据通信的最小单位消息：指 HTTP/2 中逻辑上的 HTTP 消息。例如请求和响应等，消息由一个或多个帧组成。
流：存在于连接中的一个虚拟通道。流可以承载双向消息，每个流都有一个唯一的整数ID。
HTTP/2 采用二进制格式传输数据，而非 HTTP 1.x 的文本格式，二进制协议解析起来更高效。 HTTP / 1 的请求和响应报文，都是由起始行，首部和实体正文（可选）组成，各部分之间以文本换行符分隔。HTTP/2 将请求和响应数据分割为更小的帧，并且它们采用二进制编码。
HTTP/2 中，同域名下所有通信都在单个连接上完成，该连接可以承载任意数量的双向数据流。每个数据流都以消息的形式发送，而消息又由一个或多个帧组成。多个帧之间可以乱序发送，根据帧首部的流标识可以重新组装。
多路复用
多路复用，代替原来的序列和阻塞机制。所有就是请求的都是通过一个 TCP连接并发完成。 HTTP 1.x 中，如果想并发多个请求，必须使用多个 TCP 链接，且浏览器为了控制资源，还会对单个域名有 6-8个的TCP链接请求限制，如下图，红色圈出来的请求就因域名链接数已超过限制，而被挂起等待了一段时间：
在 HTTP/2 中，有了二进制分帧之后，HTTP /2 不再依赖 TCP 链接去实现多流并行了，在 HTTP/2中：
- 同域名下所有通信都在单个连接上完成。
- 单个连接可以承载任意数量的双向数据流。
- 数据流以消息的形式发送，而消息又由一个或多个帧组成，多个帧之间可以乱序发送，因为根据帧首部的流标识可以重新组装。
这一特性，使性能有了极大提升：
- 同个域名只需要占用一个 TCP 连接，消除了因多个 TCP 连接而带来的延时和内存消耗。
- 单个连接上可以并行交错的请求和响应，之间互不干扰。
- 在HTTP/2中，每个请求都可以带一个31bit的优先值，0表示最高优先级， 数值越大优先级越低。有了这个优先值，客户端和服务器就可以在处理不同的流时采取不同的策略，以最优的方式发送流、消息和帧。
服务器推送
服务端可以在发送页面HTML时主动推送其它资源，而不用等到浏览器解析到相应位置，发起请求再响应。例如服务端可以主动把JS和CSS文件推送给客户端，而不需要客户端解析HTML时再发送这些请求。
服务端可以主动推送，客户端也有权利选择是否接收。如果服务端推送的资源已经被浏览器缓存过，浏览器可以通过发送RST_STREAM帧来拒收。主动推送也遵守同源策略，服务器不会随便推送第三方资源给客户端。
了解更多 Server Push 特性
头部压缩
HTTP 1.1请求的大小变得越来越大，有时甚至会大于TCP窗口的初始大小，因为它们需要等待带着ACK的响应回来以后才能继续被发送。HTTP/2对消息头采用HPACK（专为http/2头部设计的压缩格式）进行压缩传输，能够节省消息头占用的网络的流量。而HTTP/1.x每次请求，都会携带大量冗余头信息，浪费了很多带宽资源。
HTTP每一次通信都会携带一组头部，用于描述这次通信的的资源、浏览器属性、cookie等，例如
为了减少这块的资源消耗并提升性能， HTTP/2对这些首部采取了压缩策略：
- HTTP/2在客户端和服务器端使用“首部表”来跟踪和存储之前发送的键－值对，对于相同的数据，不再通过每次请求和响应发送；
- 首部表在HTTP/2的连接存续期内始终存在，由客户端和服务器共同渐进地更新;
- 每个新的首部键－值对要么被追加到当前表的末尾，要么替换表中之前的值。
例如：下图中的两个请求， 请求一发送了所有的头部字段，第二个请求则只需要发送差异数据，这样可以减少冗余数据，降低开销。
我们来看一个实际的例子，下面是用WireShark抓取的访问google首页的包：
上图是是访问https://www.google.com/抓到的第一个请求的头部，可以看到头部的内容，总共占用了437 bytes，我们选中头部的cookie，可以看到cookie总共占用了118 bytes。接下来我们看看第二个请求的头部：
从上图可以看到，得益于头部压缩，第二个请求中cookie只占用了1个字节，我们来看看变化了的Accept字段：
由于Accept字段与请求一中的内容不同，需要发送给服务器，所以占用了29 bytes。
HTTP/2的多路复用与Keep-Alive
HTTP/2有三大特性：头部压缩、Server Push、多路复用。前两个特性意思比较明确，也好理解，唯有多路复用不太好理解，尤其是和HTTP1.1进行对比的时候。
先来说说Keep-Alive
在没有Keep-Alive前，我们与服务器请求数据的流程是这样：
- 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。
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。
- 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！
以前我们做的性能优化不适用于HTTP/2了
- JS文件的合并。我们现在优化的一个主要方向就是尽量的减少HTTP的请求数， 对我们工程中的代码，研发时分模块开发，上线时我们会把所有的代码进行压缩合并，合并成一个文件，这样不管多少模块，都请求一个文件，减少了HTTP的请求数。但是这样做有一个非常严重的问题：文件的缓存。当我们有100个模块时，有一个模块改了东西，按照之前的方式，整个文件浏览器都需要重新下载，不能被缓存。现在我们有了HTTP/2了，模块就可以单独的压缩上线，而不影响其他没有修改的模块。
- 多域名提高浏览器的下载速度。之前我们有一个优化就是把css文件和js文件放到2个域名下面，这样浏览器就可以对这两个类型的文件进行同时下载，避免了浏览器6个通道的限制，这样做的缺点也是明显的，1.DNS的解析时间会变长。2.增加了服务器的压力。有了HTTP/2之后，根据上面讲的原理，我们就不用这么搞了，成本会更低。
参考
https://zhuanlan.zhihu.com/p/26559480
https://segmentfault.com/a/1190000011172823