HTTP/2的多路复用机制详解 HTTP/2是HTTP协议的第二个主要版本，旨在解决HTTP/1.x中的性能瓶颈。其中， 多路复用（Multiplexing） 是其核心特性之一，它允许在单个TCP连接上同时传输多个HTTP请求和响应，从而显著提升页面加载效率。 1. HTTP/1.x的问题背景 在HTTP/1.1中，默认使用持久连接（Keep-Alive），但请求/响应必须按顺序处理（队头阻塞问题）。例如： 浏览器需要加载HTML、CSS、JS、图片等资源。 每个资源需单独发起请求，但同一时间只能处理一个请求（即使TCP连接复用）。 如果某个请求响应慢（如大图片），后续请求会被阻塞，导致页面加载延迟。 2. HTTP/2的多路复用核心思想 目标 ：通过单一TCP连接并行处理多个请求/响应，避免队头阻塞。 实现方式 ： 将HTTP消息分解为更小的 帧（Frame） ，每个帧分配一个唯一的 流标识符（Stream ID） 。 不同流的帧可以交错发送，接收方根据Stream ID重新组装。 3. 多路复用的工作原理 步骤1：建立HTTP/2连接 客户端通过TLS的ALPN扩展或HTTP/1.1的Upgrade头协商升级到HTTP/2。 建立连接后，双方交换 连接控制帧 （如SETTINGS帧）配置参数。 步骤2：流与帧的交互 每个请求/响应被分配一个 流（Stream） ，流是双向的虚拟通道。 帧的类型包括： HEADERS帧 ：携带HTTP头部（如请求方法、URL）。 DATA帧 ：携带响应体（如HTML内容）。 PRIORITY帧 ：指定流的优先级。 RST_ STREAM帧 ：取消单个流而不关闭连接。 示例场景 ： 客户端请求A（Stream 1）和请求B（Stream 3）： 发送帧序列： HEADERS帧(流1) → HEADERS帧(流3) → DATA帧(流1) → DATA帧(流3) 。 服务端响应时，帧的顺序可能是： HEADERS帧(流1) → DATA帧(流3) → DATA帧(流1) 。 接收方根据Stream ID将帧归类到对应流，并重组为完整响应。 步骤3：流量控制与优先级 流量控制 ：每个流有独立的滑动窗口，防止单个流占用过多带宽。 优先级 ：客户端可通过PRIORITY帧指定流的权重（如CSS优先于图片），服务端据此调整帧的发送顺序。 4. 多路复用的优势 消除队头阻塞 ：单个流的延迟不会阻塞其他流。 减少TCP连接数 ：HTTP/1.x中浏览器通常并行开启6~8个TCP连接以规避阻塞，而HTTP/2只需1个连接，降低服务器压力。 头部压缩（HPACK） ：HTTP/2使用HPACK算法压缩头部，减少冗余数据传输。 5. 注意事项 TCP层队头阻塞 ：HTTP/2多路复用解决的是应用层队头阻塞，但若TCP包丢失，整个连接的重传仍会阻塞所有流（HTTP/3基于QUIC协议进一步解决了此问题）。 服务器实现需支持帧的并行处理，否则可能成为性能瓶颈。 通过多路复用，HTTP/2显著提升了Web性能，尤其适用于资源密集的现代网页应用。