HTTP2中，多路复用的原理是什么？

参考答案：

HTTP/2是一个二进制协议，其基于“帧”的结构设计，改进了很多HTTP/1.1痛点问题。

什么是多路复用？

HTTP/1.1协议的请求-响应模型大家都是熟悉的，我们用“HTTP消息”来表示一个请求-响应的过程，那么HTTP/1.1中的消息是“管道串形化”的：只有等一个消息完成之后，才能进行下一条消息；而HTTP/2中多个消息交织在了一起，这无疑提高了“通信”的效率。这就是多路复用：在一个HTTP的连接上，多路“HTTP消息”同时工作。

为什么 HTTP/1.1 不能实现“多路复用”？

简单回答就是：HTTP/2 是基于二进制“帧”的协议，HTTP/1.1是基于“文本分割”解析的协议。

HTTP/1.1 发送请求消息的文本格式：以换行符分割每一条 key:value 的内容，解析这种数据用不着什么高科技，相反的，解析这种数据往往速度慢且容易出错。“服务端”需要不断的读入字节，直到遇到分隔符（这里指换行符，代码中可能使用/n或者/r/n表示），这种解析方式是可行的，并且 HTTP/1.1 已经被广泛使用了二十多年，这事已经做过无数次了，问题一直都是存在的：

• 一次只能处理一个请求或响应，因为这种以分隔符分割消息的数据，在完成之前不能停止解析。
• 解析这种数据无法预知需要多少内存，这会带给“服务端”很大的压力，因为它不知道要把一行要解析的内容读到多大的“缓冲区”中，在保证解析效率和速度的前提下：内存该如何分配？

HTTP/2帧结构设计和多路复用实现

前边提到：HTTP/2设计是基于“二进制帧”进行设计的，这种设计无疑是一种“高超的艺术”，因为它实现了一个目的：一切可预知，一切可控。

帧是一个数据单元，实现了对消息的封装。下面是HTTP/2的帧结构：

帧的字节中保存了不同的信息，前9个字节对于每个帧都是一致的，“服务器”解析HTTP/2的数据帧时只需要解析这些字节，就能准确的知道整个帧期望多少字节数来进行处理信息。

如果使用HTTP/1.1的话，你需要发送完上一个请求，才能发送下一个；由于HTTP/2是分帧的，请求和响应可以交错甚至可以复用。 为了能够发送不同的“数据信息”，通过帧数据传递不同的内容，HTTP/2中定义了10种不同类型的帧。

有了以上对HTTP/2帧的了解，我们就可以解释多路复用是怎样实现的了，不过在这之前我们先来了解“流”的概念：HTTP/2连接上独立的、双向的帧序列交换。流ID（帧首部的6-9字节）用来标识帧所属的流

下面两张图分别表示了HTTP/2协议上POST请求数据流“复用”的过程，很容易看的明白：

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题目要点：

HTTP/2是一个二进制协议，通过“帧”的结构设计改进了HTTP/1.1的许多问题。多路复用是HTTP/2的核心特性之一，它允许在一个HTTP连接上同时处理多个HTTP消息，从而提高了通信效率。

在HTTP/1.1中，请求和响应是按照顺序处理的，一次只能处理一个请求或响应。这是因为HTTP/1.1是基于文本分割解析的协议，需要等待一个消息完成才能处理下一个。这种处理方式限制了效率，因为服务端需要不断读取字节直到遇到分隔符，而且无法预知需要多少内存来处理这些数据。

HTTP/2使用二进制帧来封装消息，每个帧都有固定的长度，使得服务器可以预知每个帧的大小，从而更有效地处理数据。HTTP/2定义了10种不同类型的帧，包括设置帧、数据帧、优先帧等，用于在连接上传输不同类型的信息。

在HTTP/2中，每个连接上的独立、双向帧序列称为“流”。流ID用于标识帧所属的流，这样客户端和服务端就可以同时发送和接收多个流，实现多路复用。

总的来说，HTTP/2的多路复用特性通过二进制帧和流的概念，使得客户端和服务端可以在一个连接上同时处理多个请求和响应，从而提高了网络性能和效率。