Spring Boot 启用 http2 协议

HTTP2是万维网(WWW)发布的HTTP网络协议主流版本，也是当前HTTP协议的最新版本(1997年发布的HTTP 1.1)。它来源于SPDY协议，最初由谷歌开发。

1. HTTP2的优势

所有主流的浏览器，如Chrome, Opera, Firefox, Safari, Edge浏览器都支持这个协议。相对于HTTP1.1协议，HTTP2的优势主要包括下面几点。

1.1 多路复用和并发性

一般渲染HTML页面可能需要JS, CSS,图像等多个资源文件，需要从服务器获取资源从而获得更好的界面体验。使用HTTP1.1协议，HTML响应客户端每个JS, CSS,单独图像文件的请求,每个都需要一个TCP连接请求,需要占用昂贵的服务器和网络资源。

在HTTP2协议中有所改进，不再是客户端在单个HTML页面中请求多个所需的资源。服务器通过一个TCP连接将页面中所需响应推送给客户端，这样服务器提供必要的数据给浏览器渲染页面，浏览器无需等待第一个响应。

1.2 流优先级

客户端可以指示对服务器来说哪些资源比其他资源更重要。为了提供资源优先级，HTTP2标准有个特性来提供相关的资源权重和依赖关系(如果流依赖于另一个流)。

每个流可以分配1-256之间的整数权重。
每个流可以提供对其他流的显式依赖。
依赖关系和权重的结合将允许客户端构造优先级树，该树表示客户端希望如何接收资源的偏好。服务器将使用这些信息对流处理进行优先级排序，并控制系统资源，如CPU、内存和其他资源，一旦响应可用，它将分配带宽以确保向客户端交付高优先级响应。

为了加快页面加载时间,所有新的浏览器基于资源类型,其在页面中位置,甚至参考以前访问优先级的经验值排列请求优先级,如果在之前访问的渲染中某个资源被阻塞,则同样资源在未来的请求可能会被优先考虑。

1.3 头部压缩

每个HTTP传输携带一组头信息，描述传输资源及其属性。在HTTP1.1协议中，所有的头部属性值以明文格式发送，每个请求将占用500-800字节，如果使用HTTP cookie，大小还会增加。HTTP2通过使用HPACK压缩格式技术提供了更好的解决方案，描述如下：

传输的头部字段通过静态霍夫曼编码，大大减少了传输大小。
它还需要服务器和客户端维护和更新以前发送的头部字段索引列表，然后使用它作为参考来有效地编码以前传输的值。霍夫曼提供了传输时要压缩的特定值，而传输前的索引列表使我们能够通过传输索引值对重复值进行编码，这些索引值可用于有效地查找和重新构建完整的头部键和值。

1.4 服务器推送

服务器将把所有未被请求的依赖资源推送给客户端。

1.5 流控制

流控制机制来阻止发送方给接收方发送过多数据,有很多原因会导致可能无法处理这些过量数据，如接收方在负载较重的情况下无法响应,或者没有足够的缓冲空间去处理数据。

HTTP2通过提供接收窗口(rwnd)解决了这些问题，窗口设定通信发送方和接收方之间传输数据的大小。当第一次建立连接时，它将使用默认设置。如果在下载文件时，服务器正向客户端流传输大量数据，此时接收窗口可能会成为限制因子；类似的，当客户端向服务器发送大量数据时，服务器接收窗口将成为限制因子。无论怎样，窗口大小越小则限制越大。

如果窗口为零，则表明不能再发送数据，除非应用清除缓冲区中已有数据。这种流程机制适用在连接整个生命周期中持续运行的每个TCP连接:每个请求包都有两端最新的RW值，根据发送方和接收方的状态以及进程速度动态地切换数据流速率。

HTTP/2不再支持HTTP 1.1的分块移位编码机制，因为它提供了自己的、更有效的数据流机制。

2. Spring Boot 配置

无需更改/更新任何Java应用程序或API来适用HTTP2协议，使用HTTP2可使Java应用程序工作得更好，在客户端和服务器上消耗资源更少。

2.1 tomcat 配置

只有Tomcat 9 版本之后版本才支持HTTP2协议。在 conf/server.xml 中增加内容：

<Connector port="8443" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11AprProtocol" maxThreads="150" SSLEnabled="true">
<UpgradeProtocol className="org.apache.coyote.http2.Http2Protocol"/>
<SSLHostConfig honorCipherOrder="false">
<Certificate certificateKeyFile="conf/ca.key" certificateFile="conf/ca.crt"/>
</SSLHostConfig>
</Connector>

2.2 Spring Boot配置

如果服务器已经支持HTTP2,Spring Boot增加下面配置属性：

server.http2.enabled=true

3. 总结

本文介绍了HTTP2相对与HTTP1.1的主要特性，并说明如何配置Tomcat和Spring Boot以启用HTTP2协议。