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《HTTP/2 in Action 中文版》以易于理解、方便上手的方式，使用贴近用户的实例来解释 HTTP/2 协议。本书首先介绍为什么要升级到 HTTP/2 以及升级的方法 ；然后逐步深入，详细解释了 HTTP/2 协议本身及其对Web 开发的影响 ；之后介绍了部分高级内容，如流状态、HPACK 等 ；最后探讨了 HTTP 的未来。本书对于 Web 开发者和运维工程师来说是一本很有价值的参考书。

第1部分　向HTTP/2靠拢

第1章　万维网与HTTP....................................................................................................3

1.1　万维网的原理 .......................................................................................................3

1.1.1　因特网与万维网 .......................................................................................4

1.1.2　打开网页时会发生什么 ...........................................................................5

1.2　什么是HTTP .........................................................................................................9

1.3　HTTP的语法和历史 ...........................................................................................16

1.3.1　HTTP/0.9 .................................................................................................16

1.3.2　HTTP/1.0 .................................................................................................17

1.3.3　HTTP/1.1 .................................................................................................23

1.4　HTTPS简介 .........................................................................................................29

1.5　查看、发送和接收HTTP消息的工具 ...............................................................32

1.5.1　浏览器开发者工具 .................................................................................32

1.5.2　发送 HTTP 请求 .....................................................................................34

1.5.3　其他工具 .................................................................................................35

总结 ..............................................................................................................................36

第2章　通向HTTP/2之路...............................................................................................37

2.1　HTTP/1.1和当前的万维网 .................................................................................38

2.1.1　HTTP/1.1 根本的性能问题 ....................................................................40

2.1.2　HTTP/1.1 管道化 ....................................................................................42

2.1.3　网络性能瀑布流图 .................................................................................43

2.2　解决HTTP/1.1性能问题的方案 .........................................................................45

2.2.1　使用多个 HTTP 连接 .............................................................................46

2.2.2　发送更少的请求 .....................................................................................49

2.2.3　HTTP/1 性能优化总结 ...........................................................................50

2.3　HTTP/1.1的其他问题 .........................................................................................50

2.4　实际案例 .............................................................................................................51

2.4.1　示例网站 1: amazon.com .......................................................................52

2.4.2　示例网站 2 ： imgur.com .........................................................................56

2.4.3　这个问题究竟有多严重 .........................................................................57

2.5　从HTTP/1.1到HTTP/2 ........................................................................................58

2.5.1　SPDY .......................................................................................................58

2.5.2　HTTP/2 ....................................................................................................61

2.6　HTTP/2对Web性能的影响 .................................................................................62

2.6.1　展示 HTTP/2 能力的绝佳示例 ..............................................................62

2.6.2　对 HTTP/2 提升性能的期望 ..................................................................65

2.6.3　HTTP/1.1 的一些性能变通方法可能是反模式 ....................................70

总结 ..............................................................................................................................70

第3章　升级到HTTP/2. ..................................................................................................72

3.1　HTTP/2的支持 ....................................................................................................72

3.1.1　浏览器对 HTTP/2 的支持 ......................................................................73

3.1.2　服务器对 HTTP/2 的支持 ......................................................................78

3.1.3　兼容不支持 HTTP/2 的情况 ..................................................................80

3.2　网站开启HTTP/2的方法 ....................................................................................81

3.2.1　在 Web 服务器上开启 HTTP/2..............................................................81

3.2.2　反向代理实现 HTTP/2 ...........................................................................84

3.2.3　通过 CDN 实现 HTTP/2 ........................................................................87

3.2.4　小结 .........................................................................................................89

3.3　常见问题 .............................................................................................................89

总结 ..............................................................................................................................93

第2部分　使用HTTP/2

第4章　HTTP/2协议基础...............................................................................................97

4.1　为什么是HTTP/2而不是HTTP/1.2 ....................................................................97

4.1.1　使用二进制格式替换文本格式 .............................................................99

4.1.2　多路复用代替同步请求 .......................................................................100

4.1.3　流的优先级和流量控制 .......................................................................103

4.1.4　首部压缩 ...............................................................................................104

4.1.5　服务端推送 ...........................................................................................105

4.2　如何创建一个HTTP/2连接 ..............................................................................105

4.2.1　使用 HTTPS 协商 .................................................................................106

4.2.2　使用 HTTP upgrade 首部 .....................................................................113

4.2.3　使用先验知识 .......................................................................................116

4.2.4　HTTP Alternative Services ....................................................................117

4.2.5　HTTP/2 前奏消息 .................................................................................117

4.3　HTTP/2帧 ..........................................................................................................119

4.3.1　查看 HTTP/2 帧 ....................................................................................119

4.3.2　HTTP/2 帧数据格式 .............................................................................126

4.3.3　HTTP/2 消息流示例 .............................................................................128

4.3.4　其他帧 ...................................................................................................143

总结 ............................................................................................................................148

第5章　实现HTTP/2推送.............................................................................................149

5.1　什么是HTTP/2服务端推送 ..............................................................................149

5.2　如何推送 ...........................................................................................................153

5.2.1　使用 HTTP link 首部推送 ....................................................................153

5.2.2　查看 HTTP/2 推送 ................................................................................156

5.2.3　使用 link 首部从下游系统推送 ...........................................................159

5.2.4　更早推送 ...............................................................................................162

5.2.5　使用其他方式推送 ...............................................................................168

5.3　HTTP/2推送在浏览器中如何运作 ..................................................................171

5.3.1　查看推送缓存如何工作 .......................................................................172

5.3.2　使用 RST_STREAM 拒绝推送 ...........................................................175

5.4　如何实现条件推送 ...........................................................................................176

5.4.1　在服务端跟踪推送的资源 ...................................................................176

5.4.2　使用 HTTP 条件请求 ...........................................................................176

5.4.3　使用基于 cookie 的推送 ......................................................................177

5.4.4　使用缓存摘要 .......................................................................................178

5.5　推送什么 ...........................................................................................................179

5.5.1　你能推送什么 .......................................................................................179

5.5.2　应该推送什么 .......................................................................................180

5.5.3　自动化推送 ...........................................................................................181

5.6　HTTP/2推送常见问题 ......................................................................................182

5.7　HTTP/2推送对性能的影响 ..............................................................................184

5.8　对比推送和预加载 ...........................................................................................185

5.9　HTTP/2推送的其他应用场景 ..........................................................................188

总结 ............................................................................................................................190

第6章　HTTP/2优化....................................................................................................192

6.1　HTTP/2对Web开发者的影响 ...........................................................................192

6.2　一些HTTP/1.1优化方法是否成了反模式 .......................................................194

6.2.1　HTTP/2 请求依然有开销 .....................................................................194

6.2.2　HTTP/2 不是没有限制 .........................................................................197

6.2.3　越大的资源压缩越有效 .......................................................................199

6.2.4　带宽限制和资源竞争 ...........................................................................201

6.2.5　域名分片 ...............................................................................................202

6.2.6　内联资源 ...............................................................................................203

6.2.7　总结 .......................................................................................................203

6.3　在HTTP/2下依然有效的性能优化技术 ..........................................................204

6.3.1　减少要传输的数据量 ...........................................................................204

6.3.2　使用缓存防止重复发送数据 ...............................................................211

6.3.3　Service Worker 可以大幅减少网络加载 .............................................215

6.3.4　不发送不需要的内容 ...........................................................................216

6.3.5　HTTP 资源暗示 ....................................................................................217

6.3.6　减少最后 1 公里的延迟 .......................................................................219

6.3.7　优化 HTTPS ..........................................................................................219

6.3.8　和 HTTP 无关的性能优化技术 ...........................................................222

6.4　同时对HTTP/1.1和HTTP/2做优化 ..................................................................222

6.4.1　计算 HTTP/2 流量 ................................................................................223

6.4.2　在服务端检测 HTTP/2 支持 ................................................................224

6.4.3　在客户端检测 HTTP/2 支持 ................................................................228

6.4.4　连接合并 ...............................................................................................228

6.4.5　还要为 HTTP/1.1 的用户优化多久 .....................................................230

总结 ............................................................................................................................231

第3部分　HTTP/2进阶

第7章　高级HTTP/2概念.............................................................................................235

7.1　流状态 ...............................................................................................................236

7.2　流量控制 ...........................................................................................................239

7.2.1　流量控制示例 .......................................................................................240

7.2.2　在服务器上设置流量控制 ...................................................................244

7.3　流优先级 ...........................................................................................................244

7.3.1　流依赖关系 ...........................................................................................245

7.3.2　流权重 ...................................................................................................248

7.3.3　为什么优先级策略如此复杂 ...............................................................251

7.3.4　Web 服务器和浏览器中的优先级策略 ...............................................252

7.4　HTTP/2一致性测试 ..........................................................................................255

7.4.1　服务端一致性测试 ...............................................................................255

7.4.2　客户端一致性测试 ...............................................................................258

总结 ............................................................................................................................258

第8章　HPACK首部压缩.............................................................................................259

8.1　为什么需要首部压缩 .......................................................................................259

8.2　压缩的运作方式 ...............................................................................................261

8.2.1　查表法 ...................................................................................................262

8.2.2　更高效的编码技术 ...............................................................................263

8.2.3　Lookback( 反查 ) 压缩 .........................................................................264

8.3　HTTP正文压缩 .................................................................................................265

8.4　HTTP/2的HPACK首部压缩 .............................................................................267

8.4.1　HPACK 静态表 .....................................................................................268

8.4.2　HPACK 动态表 .....................................................................................269

8.4.3　HPACK 首部类型 .................................................................................269

8.4.4　Huffman 编码表 ...................................................................................275

8.4.5　Huffman 编码脚本 ...............................................................................276

8.4.6　为什么 Huffman 编码不总是最佳的 ..................................................278

8.5　HPACK压缩实例 ..............................................................................................279

8.6　客户端和服务端对HPACK的实现 ..................................................................285

8.7　HPACK的价值 ..................................................................................................287

总结 ............................................................................................................................287

第4部分　HTTP的未来

第9章　TCP、QUIC和HTTP/3....................................................................................291

9.1　TCP的低效率因素，以及HTTP ......................................................................292

9.1.1　创建 HTTP 连接的延迟 .......................................................................293

9.1.2　TCP 拥塞控制对性能的影响...............................................................295

9.1.3　TCP 低效率因素对 HTTP/2 的影响 ...................................................303

9.1.4　优化 TCP ...............................................................................................307

9.1.5　TCP 和 HTTP 的未来...........................................................................313

9.2　QUIC .................................................................................................................313

9.2.1　QUIC 的性能优势 ................................................................................315

9.2.2　QUIC 和网络技术栈 ...........................................................................316

9.2.3　什么是 UDP，为什么 QUIC 基于它 ..................................................317

9.2.4　标准化 QUIC ........................................................................................320

9.2.5　HTTP/2 和 QUIC 的不同 .....................................................................322

9.2.6　QUIC 的工具 ........................................................................................325

9.2.7　QUIC 实现 ............................................................................................327

9.2.8　你应该使用 QUIC 吗 ...........................................................................327

总结 ............................................................................................................................328

第10章　HTTP将何去何从..........................................................................................329

10.1　关于HTTP/2的争议，以及它没有解决的问题 ............................................330

10.1.1　反对 SPDY 的观点 .............................................................................330

10.1.2　隐私问题和 HTTP 中的状态 .............................................................332

10.1.3　HTTP 和加密 ......................................................................................337

10.1.4　传输协议的问题 .................................................................................340

10.1.5　HTTP/2 太过于复杂 ...........................................................................344

10.1.6　HTTP/2 是一种权宜之计 ...................................................................345

10.2　HTTP/2的实际应用 ........................................................................................345

10.3　HTTP/2的未来版本，HTTP/3或者HTTP/4会带来什么 ..............................347

10.3.1　QUIC 是 HTTP/3 吗 ...........................................................................347

10.3.2　更进一步改进 HTTP 二进制协议 ....................................................348

10.3.3　在传输层之上进一步优化 HTTP ......................................................348

10.3.4　什么时候会需要新的 HTTP 版本 .....................................................351

10.3.5　如何引入未来版本的 HTTP ..............................................................352

10.4　将HTTP当作一个更通用的传输协议 ...........................................................352

10.4.1　使用 HTTP 语义和消息来传递非 Web 流量 ....................................353

10.4.2　使用 HTTP/2 二进制成帧层 ..............................................................354

10.4.3　使用 HTTP 启动另一个协议 .............................................................355

总结 ............................................................................................................................359

附录A　将常见Web服务器升级到HTTP/2...................................................................360

BARRY POLLARD 是一位专业软件开发者，在开发、支持软件和基础架构方向拥有近 20 年的行业经验。他对

Web 技术、性能调优、安全以及技术实践非常感兴趣。他的博客是 https://www.tunetheweb.com，你也可以在 Twitter 上通过 @tunetheweb 找到他。

郑维智，Akamai公司高级企业架构师，专注于公司的主要客户及战略合作伙伴。他也是Web性能优化和HTTP/2的布道者，为Akamai的产品开发团队提供技术建议和客户反馈。

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书籍介绍

《HTTP/2 in Action 中文版》以易于理解、方便上手的方式，使用贴近用户的实例来解释 HTTP/2 协议。本书首先介绍为什么要升级到 HTTP/2 以及升级的方法 ；然后逐步深入，详细解释了 HTTP/2 协议本身及其对Web 开发的影响 ；之后介绍了部分高级内容，如流状态、HPACK 等 ；最后探讨了 HTTP 的未来。本书对于 Web 开发者和运维工程师来说是一本很有价值的参考书。