HTTP/2协议之Stream【原理笔记】

前言

前面三篇介绍了HPPT/2的“连接前言”、“二进制桢”、“头部压缩”。本文从“流及多路复用”、“流状态”、“流量控制”、“流优先级”、“HTTP/2扩展”介绍HTTP/2协议流相关知识。

一、流与多路复用

流
前面介绍桢格式时，每个桢都有一个流标示，标记自己属于哪个流。通过将相同流标识的桢组装，桢之间时有严格顺序的，即形成了“流”。

流标示抓包图.jpg

多路复用
一个HTTP/2连接可以并非很多个流，流ID顺序递增且互相独立，形成多路复用。由客户端发起的流ID为奇数，服务端发起的为偶数。

二、流状态

idle
流空闲状态，可以发送接收HEADERS帧

open
流开启状态，idle发送或者接受HEADERS帧后，状态变更为开启

half closed
发送包含END_STREAM桢的一端流转为本地半关闭half closed(local)，表示客户端发送请求数据完毕，等待服务端响应数据，接受到服务端发送的END_STREAM进入close关闭状态。接受END_STREAM桢的另一端称为远程半关闭状态half closed(remote)，表示服务端知道客户端请求已经发送完毕，处理结束后可以发送响应数据，并发送END_STREAM到客户端，进入close关闭状态。

close
流的关闭状态。除了half closed数据发送结束关闭外，发送RST_STREAM(发生错误或取消)也可关闭流。

流状态交互示意图

流状态示意图.png

三、流量控制

流量控制是保护接收方的机制，通过配额机制实现。发送端每发送数据后window窗口大小相应的减少。当发送端收到接收端WINDOW_UPDATE桢后window窗口增加。window等于0则不可以进行发送，窗口初始值为65535字节。

Wireshark抓包截图--WINDOW_UPDATE.jpg

四、流优先级

通过发送端向接收端发送优先级权重期待接收端给予资源分配支持，接受端不保证一定遵守，默认权重为16。优先级表达可以通过HEADERS或者单独发送PRIORITY帧实现。

流优先级示图

流优先级权重.jpg

五、流依赖

客户端通过PRIORITY帧可以告诉服务端当前流所依赖的流，形成流依赖树。同一父级的各个字节点通过权重分配资源；父级先分配资源传输结束后，再分配子级资源。

PRIORITY帧.jpg

六、总结

通HTTP/2的四篇文章，对HTTP2工作原理有了全局的认识，相信再阅读HTTP/2相关文献不再困难。

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作者老梁，哈啰出行高级技术专家，参与了《RocketMQ技术内幕》审稿工作。专注后端中间件方向，已陆续发表RocketMQ系列、Kafka系列、gRPC系列、Sentinel系列、Java NIO系列。其中RocketMQ系列已发表40余篇。源码、实战、原理、调优期待与你一起学习。

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