HTTP/2 中的多路复用是如何实现的？

HTTP/2 通过二进制分帧和流控制实现多路复用，提高资源加载效率。

网络协议 困难 HTTP HTTP/2 性能优化

HTTP/2 多路复用通过以下核心技术实现：

  1. 二进制分帧层
    HTTP/2 在 TCP 连接上引入二进制分帧层，将数据拆解为带有标识符的帧 (frame)，每个帧携带：
    • Stream ID：标识所属流
    • 类型标记（如 HEADERS/DATA 帧）
    • 长度和标记位 
      +-------------------------------+
| Length (24 bits)              |
+-------------------------------+ 
| Type (8 bits)   | Flags (8)   |  
+-------------------------------+
| Stream Identifier (31 bits)   |
+-------------------------------+
| Frame Payload (可变长度)       |
+-------------------------------+
  2. 流 (Stream) 的并发处理
    • 每个 HTTP 请求/响应对应一个独立流，通过唯一 Stream ID 区分。
    • 单 TCP 连接可承载数百个并发的双向流，帧可按任意顺序发送（如图形请求流和数据请求流交叉传输）。
  3. 帧的传输与重组
    • 发送方：将完整消息（如请求头+请求体）拆分成多个帧，通过单连接并发发送。
    • 接收方：根据 Stream ID 将乱序帧重组成完整消息（例如：Stream 1 的帧仅组合到 Stream 1）。
  4. 关键技术优势
    • 解决队头阻塞：单个流阻塞不影响其他流（如 Stream 2 延迟不影响 Stream 3 接收），而 HTTP/1.1 需等待前请求完成。
    • 连接复用：域名下所有资源仅需一个 TCP 连接（取代 HTTP/1.1 的 6-8 个连接），降低延迟与 TCP 握手开销。
  5. 支持扩展机制
    • 优先级调度：通过 31-bit 优先级值控制帧传输顺序（如 CSS 流优先级高于图片流）。
    • 流量控制：基于窗口机制平衡带宽（避免单一流耗尽连接资源）。

✅ 示例流程：
浏览器请求页面（Stream 1）时，服务器可并发推送资源（主动发起 Stream 2 传输 CSS 文件），全部帧在一个 TCP 连接中传输。