HTTP/2 头部压缩技术介绍(1)(2)

技术原理

下面这张截图，取自 Google 的性能专家 Ilya Grigorik 在 Velocity 2015 • SC 会议中分享的「HTTP/2 is here, let's optimize!」，非常直观地描述了 HTTP/2 中头部压缩的原理：

 

我再用通俗的语言解释下，头部压缩需要在支持 HTTP/2 的浏览器和服务端之间：

维护一份相同的静态字典(Static Table)，包含常见的头部名称，以及特别常见的头部名称与值的组合;

维护一份相同的动态字典(Dynamic Table)，可以动态的添加内容;

支持基于静态哈夫曼码表的哈夫曼编码(Huffman Coding);

静态字典的作用有两个：1)对于完全匹配的头部键值对，例如 :method :GET，可以直接使用一个字符表示;2)对于头部名称可以匹配的键值对，例如 cookie :xxxxxxx，可以将名称使用一个字符表示。HTTP/2 中的静态字典如下(以下只截取了部分)：

同时，浏览器可以告知服务端，将 cookie :xxxxxxx 添加到动态字典中，这样后续整个键值对就可以使用一个字符表示了。类似的，服务端也可以更新对方的动态字典。需要注意的是，动态字典上下文有关，需要为每个 HTTP/2 连接维护不同的字典。

使用字典可以极大地提升压缩效果，其中静态字典在首次请求中就可以使用。对于静态、动态字典中不存在的内容，还可以使用哈夫曼编码来减小体积。HTTP/2 使用了一份静态哈夫曼码表(详见)，也需要内置在客户端和服务端之中。

这里顺便说一下，HTTP/1 的状态行信息(Method、Path、Status 等)，在 HTTP/2 中被拆成键值对放入头部(冒号开头的那些)，同样可以享受到字典和哈夫曼压缩。另外，HTTP/2 中所有头部名称必须小写。

实现细节

了解了 HTTP/2 头部压缩的基本原理，最后我们来看一下具体的实现细节。HTTP/2 的头部键值对有以下这些情况：

1)整个头部键值对都在字典中

0 1 2 3 4 5 6 7 
 
+---+---+---+---+---+---+---+---+ 
 
| 1 | Index (7+) | 
 
+---+---------------------------+ 

这是最简单的情况，使用一个字节就可以表示这个头部了，最左一位固定为 1，之后七位存放键值对在静态或动态字典中的索引。例如下图中，头部索引值为 2(0000010)，在静态字典中查询可得 :method :GET。

 

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