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[美] 斯蒂芬·卢丁（Stephen Ludin），哈维尔·加尔萨（Javier Garza） 著，罗正龙，郑维智 译

图书标签:

• HTTP/2
• 网络协议
• Web性能
• 前端开发
• 后端开发
• 服务器
• 网络安全
• 协议分析
• 性能优化
• 技术教程

出版社： 人民邮电出版社

ISBN：9787115473899

版次：1

商品编码：12283477

包装：平装

丛书名： 图灵程序设计丛书

开本：16开

出版时间：2018-01-01

用纸：胶版纸

页数：113

正文语种：中文

编辑推荐

让网站和应用更快速、更简洁、更稳健，从而有效提升用户体验，这无疑是众多开发者梦寐以求的。然而互联网发展日新月异，HTTP/1.1协议已经难以满足现今的需求。在众多Web性能提升方案中，HTTP/2值得尝试。

本书是HTTP/2实用指南，介绍了HTTP/2的设计初衷和新特性，以及如何才能充分利用这些特性来打造高性能网站及应用。作者用定量分析方法，对比了不同网络环境下及不同浏览器上HTTP/1.1与HTTP/2的性能差异，并指出了网站迁移到HTTP/2需要注意的问题及对策。

本书主要内容：

HTTP发展回顾——面临性能挑战，促使协议升级
HTTP/2概览——优点及迁移方法
既有的建议方案，以及提升Web性能的技巧
HTTP/2支持的浏览器、服务器、代理，以及内容分发网络
相比于HTTP/1.1，采用HTTP/2的网站在性能上有何提升
HTTP/2对网络通信中一些具体问题的改进，如延迟、丢包、首字节时间等

内容简介

如今互联网发展日新月异，HTTP/1.1协议已经难以承载日益复杂的网页内容，因此HTTP/2值得尝试。本书介绍了HTTP/2的设计初衷和新特性，对比了在不同网络环境下以及不同浏览器上HTTP/1.1与HTTP/2的性能表现差异，指出了网站迁移到HTTP/2需要注意的问题，并在附录中给出了书中用到的所有资源的列表，方便读者快速上手实践。
本书适合网站开发及运维人员，以及正考虑要实现HTTP/2或者希望了解HTTP/2如何工作的读者。

作者简介

Stephen Ludin，Akamai公司Web性能部门CAO，带领Akamai公司的Foundry团队，负责研发下一代Web技术。

Javier Garza，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。

目录

中文版推荐序一：等待与希望 ．．ix
中文版推荐序二 ．．xiii
序 ．．xv
前言 ．．xvii
第 1章　HTTP进化史．．1
1．1　HTTP/0．9和HTTP/1．0 ．．2
1．2　HTTP/1．1 ．．2
1．3　1．1版本之后 ．．3
1．4　SPDY ．．4
1．5　HTTP/2 ．．4
第 2章　HTTP/2 快速入门 ．．5
2．1　启动并运行 ．．5
2．2　获取证书 ．．6
2．2．1　使用在线证书生成器 ．．6
2．2．2　自签名证书 ．．6
2．2．3　Let’s Encrypt ．．6
2．3　获取并运行你的第一个HTTP/2服务器 ．．7
2．4　选择浏览器 ．．8
第3章　Web优化“黑魔法”的动机与方式 ．．9
3．1　当前的性能挑战 ．．9
3．1．1　剖析Web 页面请求．．9
3．1．2　关键性能指标 ．．11
3．1．3　HTTP/1 的问题 ．．14
3．2　Web 性能优化技术 ．．17
3．2．1　Web 性能的最佳实践 ．18
3．2．2　反模式 ．．24
3．3　小结 ．．25
第4 章　HTTP/2 迁移 ．．27
4．1　浏览器的支持情况 ．．27
4．2　迁移到TLS ．．28
4．3　撤销针对HTTP/1．1 的“优化”．．30
4．4　第三方资源 ．．31
4．5　支持旧版本客户端 ．．．32
4．6　小结 ．．．32
第5 章　HTTP/2 协议．．．33
5．1　HTTP/2 分层 ．．33
5．2　连接 ．．34
5．3　帧 ．．35
5．4　流 ．．38
5．4．1　消息 ．．．39
5．4．2　流量控制 ．．．41
5．4．3　优先级 ．．42
5．5　服务端推送 ．．．43
5．5．1　推送对象 ．．43
5．5．2　选择要推送的资源 ．．44
5．6　首部压缩 ．．．45
5．7　线上传输 ．．．47
5．8　小结 ．．．．52
第6 章　HTTP/2 性能 ．．53
6．1　客户端实现 ．．53
6．2　延迟 ．．54
6．3　丢包 ．．57
6．4　服务端推送 ．．59
6．5　首字节时间．．．60
6．6　第三方资源 ．．62
6．7　HTTP/2 反模式．．66
6．7．1　域名拆分 ．．66
6．7．2　资源内联 ．．67
6．7．3　资源合并．．67
6．7．4　禁用cookie 的域名．．67
6．7．5　生成精灵图 ．．67
6．7．6　资源预取 ．．68
6．8　现实情况中的性能 ．．68
6．8．1　性能测量方法论 ．．68
6．8．2　案例1：www．facebook．com ．．69
6．8．3　案例2：www．yahoo．com．．71
6．9　小结．．．．75
第7 章　HTTP/2 实现．．75
7．1　桌面Web 浏览器 ．．75
7．1．1　只支持TLS 版 ．．75
7．1．2　禁用HTTP/2 ．．76
7．1．3　支持HTTP/2 服务端推送 ．．76
7．1．4　连接归并 ．．76
7．1．5　HTTP/2 调试工具．．76
7．1．6　浏览器beta 版本 ．．76
7．2　移动端 ．．77
7．3　移动端应用支持 ．．77
7．4　服务器、代理以及缓存 ．．77
7．5　内容分发网络 ．．79
7．6　小结 ．．79
第8 章　HTTP/2 调试 ．．81
8．1　浏览器开发者工具．．81
8．1．1　Chrome 开发者工具．．81
8．1．2　Firefox 开发者工具 ．．87
8．1．3　在iOS 上使用Charles Proxy 调试h2．．88
8．1．4　在Android 上调试h2 ．．90
8．2　WebPagetest ．．91
8．3　OpenSSL ．．91
8．4　nghttp2．．92
8．5　curl ．．93
8．6　h2i ．．．95
8．7　Wireshark ．．96
8．8　小结 ．．97
第9 章　展望未来 ．．99
9．1　TCP 还是UDP．．99
9．2　QUIC ．．100
9．3　TLS 1．3 ．．101
9．4　关于HTTP/3 ．．102
附录A　HTTP/2 帧 ．．103
附录B　工具引用 ．．111
关于作者．．113
关于封面 ．．113

深入解析下一代网络通信协议：HTTP/2 核心原理与实践指南 简介： 在数字时代浪潮中，网络通信的速度、效率和安全性是衡量信息传递能力的关键指标。随着互联网应用的日益复杂化和用户对响应速度的要求不断提升，传统的HTTP/1.1协议在性能上逐渐显露出瓶颈。为了应对这一挑战，HTTP/2应运而生，它不仅在速度上实现了质的飞跃，更在资源利用和连接管理上带来了革命性的改进。本书将带您深入探索HTTP/2协议的核心机制，从其设计理念到实际应用，为您构建一个全面而深入的理解框架。 本书旨在为开发者、网络工程师和对现代网络技术感兴趣的读者提供一份详尽的参考。我们不会停留在表面上的“速度更快”这一简单论断，而是会层层剥开HTTP/2协议的内在逻辑，揭示其能够实现高性能的根本原因。从二进制分帧层到头部压缩，从多路复用到服务器推送，每一个关键特性都将被细致地剖析，并结合实际的示例进行说明，帮助您理解这些技术如何在真实场景中发挥作用，以及如何利用它们优化您的Web应用程序和网络基础设施。 第一部分：HTTP/2的诞生背景与核心优势 在正式进入HTTP/2的细节之前，我们首先需要回顾一下HTTP/1.1协议的局限性，理解为何需要一次协议的革新。HTTP/1.1在长达十几年的时间里一直是Web通信的主力，但随着Web应用的发展，一些固有的问题日益凸显： 多TCP连接的开销： 为了并行加载页面中的多个资源（如图片、CSS、JavaScript），浏览器不得不打开多个TCP连接。每一次TCP连接的建立都需要经过三次握手，这会带来显著的延迟，尤其是在高延迟网络环境下。同时，大量的TCP连接也会消耗服务器和客户端的宝贵资源。 队头阻塞（Head-of-Line Blocking）： 在HTTP/1.1中，虽然可以通过多连接并行传输，但在单个TCP连接内部，请求的响应是顺序发送的。如果某个请求的处理时间较长，那么后续的请求即使已经准备好，也必须等待前面的请求完成后才能发送响应，这称为“队头阻塞”。 冗余的头部信息： 每次HTTP请求和响应都会携带大量的头部信息，其中很多信息在不同请求之间是重复的（如User-Agent、Cookie等）。这些重复的头部信息增加了传输的负担，降低了效率。 缺乏对高级特性的原生支持： HTTP/1.1在设计之初并没有考虑太多现代Web应用的需求，例如服务器主动向客户端推送内容的能力。 正是基于这些痛点，HTTP/2协议被设计出来，其核心目标是解决HTTP/1.1的性能瓶颈，实现更高效、更快的Web通信。HTTP/2的主要优势可以概括为： 二进制分帧（Binary Framing）： 这是HTTP/2最基础也最重要的改变。HTTP/2将消息分解为更小的帧（Frame），并在二进制层面进行传输。这种方式相比HTTP/1.1的文本协议，解析更高效，错误更少，并且为后续的优化奠定了基础。 多路复用（Multiplexing）： 允许在单个TCP连接上同时发送和接收多个请求/响应。这意味着浏览器不再需要打开大量TCP连接，单个连接就可以处理所有资源加载，大大减少了连接建立的开销。同时，多路复用也有效地解决了HTTP/1.1中的队头阻塞问题。 头部压缩（Header Compression）： 通过HPACK算法，HTTP/2能够有效地压缩请求和响应头部信息。它利用了头部信息中的重复性，通过维护一个共享的索引表，只传输增量信息，极大地减少了传输的数据量。 服务器推送（Server Push）： 允许服务器在客户端尚未请求之前，就主动将客户端可能需要的资源（如HTML中引用的CSS、JavaScript文件）发送给客户端。这可以显著减少客户端获取资源的往返次数，提高页面加载速度。 流（Stream）与优先级（Prioritization）： HTTP/2引入了“流”的概念，每个请求/响应对都对应一个独立的流。客户端可以为不同的流设置优先级，服务器可以根据优先级来决定资源的发送顺序，确保关键资源能够更快地送达。 第二部分：HTTP/2的核心机制深度解析 本部分将对HTTP/2的各个核心机制进行详细的讲解，力求让读者理解其工作原理。 2.1 二进制分帧层：数据传输的基石 HTTP/2彻底摒弃了HTTP/1.1的纯文本协议，采用二进制编码。所有传输的数据都被分割成一系列的帧（Frame）。每一帧都包含一个帧头（Frame Header）和一个帧体（Frame Payload）。帧头包含了帧类型、流标识符（Stream ID）、长度等关键信息，而帧体则是实际的传输数据。 帧类型（Frame Type）： HTTP/2定义了多种帧类型，用于承载不同的数据和控制信息，例如： DATA帧： 用于传输HTTP消息体。 HEADERS帧： 用于传输HTTP头部信息。 PRIORITY帧： 用于修改流的优先级。 RST_STREAM帧： 用于重置流。 SETTINGS帧： 用于传输连接级别的参数设置。 PING帧： 用于检测连接的健康状况。 GOAWAY帧： 用于通知对方连接即将关闭。 WINDOW_UPDATE帧： 用于流量控制。 流标识符（Stream ID）： 每个HTTP/2连接上可以存在多个并发的流，每个流都有一个唯一的流标识符。客户端发起的流ID通常为奇数，服务器发起的流ID通常为偶数。同一个TCP连接上的所有流共享同一个标识符空间。 流量控制： 二进制分帧层还内置了流量控制机制，通过WINDOW_UPDATE帧实现。这有助于防止发送方在接收方处理不过来时发送过多的数据，避免资源耗尽。 2.2 多路复用：打破队头阻塞的利器 多路复用是HTTP/2最令人兴奋的特性之一。它允许客户端和服务器在单个TCP连接上并行地发送和接收多个请求/响应，而不需要等待前面的请求/响应完成。 流（Stream）的实现： 在HTTP/2中，每一个HTTP请求/响应都被抽象为一个独立的“流”。客户端发起一个请求，就创建一个新的流，服务器收到请求后，在其上进行处理并发送响应，同样使用同一个流ID。 并发处理： 客户端可以同时发起多个请求，这些请求会以不同的流ID发送。服务器可以根据自己的处理能力，并行地处理这些请求，并将响应数据分片，通过对应流ID的DATA帧和HEADERS帧发送回来。 消除队头阻塞： 由于不同流之间的数据传输是独立的，一个流的阻塞不会影响到其他流。例如，如果一个图片文件的下载速度较慢，其他CSS、JavaScript文件的下载也不会受到影响。 2.3 头部压缩：提升传输效率的关键 HTTP/1.1的头部信息往往非常冗余，尤其是在多次请求中，很多信息是重复的。HTTP/2引入了HPACK算法来解决这个问题。 HPACK算法： HPACK是一种专门为HTTP/2设计的头部压缩算法。它结合了静态表（Static Table）和动态表（Dynamic Table）来减少头部传输。 静态表： 包含了一组预定义的、常用的HTTP头部字段，如“GET”、“POST”、“User-Agent”等。 动态表： 在连接的生命周期中，客户端和服务器会根据实际传输的头部信息动态地构建和维护一个共享的动态表。 编码方式： HPACK使用多种编码方式： 索引编码（Indexed Representation）： 当一个头部字段已经存在于静态表或动态表中时，只需要发送其对应的索引号，即可表示该字段。 字面量编码（Literal Representation）： 当一个头部字段不在表中时，可以选择直接发送其值，或者将其值添加到动态表中，下次再使用索引发送。 效益： 头部压缩能够显著减少传输的数据量，尤其是在移动网络和高延迟网络环境下，效果尤为明显。 2.4 服务器推送（Server Push）：主动优化用户体验 服务器推送允许服务器在客户端发起请求之前，就主动将客户端可能需要的资源（如HTML中引用的CSS、JavaScript、字体文件等）推送给客户端。 工作原理： 当服务器接收到客户端对某个资源的请求（例如，请求HTML页面）时，它可以预知该HTML文件会引用哪些其他资源。服务器可以将这些引用的资源通过PUSH_PROMISE帧告知客户端，并同时开始将这些资源的响应数据发送给客户端。 优化优势： 减少往返次数（Round-trip Times, RTTs）： 客户端无需发送单独的请求来获取这些资源，从而节省了宝贵的RTT。 加快页面加载速度： 当客户端解析HTML时，它已经接收到了所需的CSS和JavaScript文件，可以更快地进行渲染。 注意事项： 服务器推送需要谨慎使用，过度的推送可能会浪费带宽和服务器资源。需要结合资源依赖关系和客户端缓存状态来智能地进行推送。 2.5 流的优先级与依赖关系 HTTP/2允许客户端为不同的流设置优先级，以确保关键资源能够更快地被服务器处理和传输。 优先级设置： 客户端可以通过PRIORITY帧来指定流的权重（weight）和依赖关系（dependency）。 权重（Weight）： 取值范围为1-256，表示该流与其他同级流在带宽分配上的相对优先级。权重越高，获得的资源越多。 依赖关系（Dependency）： 一个流可以依赖于另一个流。这意味着当父流被处理时，其子流才会被考虑处理。 服务器的响应： 服务器会根据这些优先级信息来调度资源的传输顺序，例如，优先发送关键的CSS和JavaScript文件，以加快页面的首次渲染。 第三部分：HTTP/2的实际应用与最佳实践 理解了HTTP/2的内部机制后，本书将进一步探讨如何在实际项目中应用和优化HTTP/2。 HTTP/2的启用： 如何在Web服务器（如Nginx、Apache、Caddy）中配置HTTP/2支持。 TLS/SSL的重要性： HTTP/2强制要求使用TLS/SSL（HTTPS）来加密通信。我们将讨论TLS的配置和优化。 客户端支持： 现代浏览器普遍支持HTTP/2，但也需要注意兼容性问题。 性能调优： 如何利用服务器推送来加速特定场景。 如何监控HTTP/2的性能指标。 如何结合CDN和HTTP/2进行优化。 针对HTTP/2的负载均衡策略。 HTTP/3的展望： 简要介绍HTTP/3（基于QUIC协议）的出现，以及它与HTTP/2的关系。 结论： HTTP/2不仅仅是一个简单的协议升级，它代表了网络通信领域的一次重要飞跃。通过掌握其核心机制，开发者和工程师能够更深刻地理解Web性能的优化之道，构建出更快速、更可靠、更具响应性的Web应用。本书旨在为您提供一个坚实的基础，让您能够自信地拥抱HTTP/2，并充分发挥其强大的潜力，为用户带来卓越的网络体验。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，市面上关于网络协议的书籍往往陷入了“教条式”的讲解，读起来枯燥乏味，难以持久。《HTTP/2基础教程》的独特之处在于它融入了大量的“为什么”和“怎么办”。它没有止步于RFC的条条框框，而是探讨了HTTP/2的设计决策背后的历史考量和工程权衡。例如，关于为什么选择HPACK而不是GZIP来压缩头部，书中的解释既有技术深度又不失趣味性。这种讲解方式极大地激发了我的学习兴趣，让我从一个被动接受知识的读者，变成了一个主动思考协议设计的工程师。它更像是一场与资深专家的深度对话，而不是一本冰冷的教科书。这本书让我对整个互联网数据传输的效率提升有了更宏观和系统的认识。

评分☆☆☆☆☆

这本书的排版和组织结构设计得非常专业，这对于阅读技术手册至关重要。《HTTP/2基础教程》在章节安排上做了精妙的平衡，既保证了理论的完整性，又确保了学习的流畅性。它成功地将复杂的二进制分帧机制拆解成了几个易于理解的小模块，每看完一个模块，都会有一个简短的总结和实际操作的提示，使得知识点能够被有效吸收和固化。我尤其欣赏它在介绍TLS 1.3集成时所花费的篇幅，这在很多HTTP/2书籍中是被一笔带过的重点。作者没有回避这个关键的安全和性能协同点，而是详尽地分析了ALPN在握手过程中的作用。对于希望将知识点快速转化为实际生产力的人来说，这本书的实操价值极高，内容组织严密，逻辑链条清晰，阅读体验极佳。

评分☆☆☆☆☆

我是一名Web前端初学者，面对那些动辄涉及到几十个技术栈的新标准，常常感到无从下手。《HTTP/2基础教程》的出现，简直是为我们这些“小白”量身定做的。它的语言风格非常平易近人，没有过多的晦涩术语，即便是像我这样刚接触网络编程不久的人，也能理解其中的核心概念。书中的图示和代码示例非常到位，特别是关于客户端如何构建和解析二进制帧的讲解，通过清晰的图表对比，让我一下子就明白了它与HTTP/1.1文本协议的本质区别。我特别喜欢它循序渐进的讲解方式，从基础概念到高级特性，每一步都走得很稳，让我建立起了一个非常扎实和完整的HTTP/2知识体系，再看官方文档时，也感觉清晰多了。强烈推荐给所有希望系统学习现代Web协议的同行们！

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是网络协议学习者的福音！我一直在寻找一本能够深入浅出地讲解HTTP/2新特性的实战指南，而《HTTP/2基础教程》完全超出了我的预期。它不仅仅停留在理论的层面，更是通过大量贴近实际应用场景的案例，手把手地教你如何优化现有Web架构，以充分利用HTTP/2带来的性能红利。特别是对于那些正在经历从HTTP/1.1向/2迁移的团队来说，书中的性能对比分析非常具有说服力，清晰地展示了头部压缩（HPACK）和多路复用带来的实际速度提升。作者的叙述逻辑非常严谨，从TCP连接的建立到帧的传输细节，都做了详尽而清晰的阐述，让我这个之前对底层网络协议有些畏惧的开发者，也能够轻松跟上节奏。阅读过程中，我感觉作者就像一位经验丰富的老工程师，耐心地为你揭开每一个复杂机制背后的设计哲学。如果你想让自己的网站加载速度再快那么一秒，这本书绝对是书架上不可或缺的参考手册。

评分☆☆☆☆☆

作为一名资深的后端架构师，我对市面上各种“速成”技术书籍往往持保留态度，但《HTTP/2基础教程》的深度和广度，让我刮目相看。它对HTTP/2协议规范的解读，精确且富有洞察力，尤其是在处理流的优先级和依赖关系方面，提供了非常实用的调优思路。书中对服务器推送（Server Push）功能的探讨尤为精彩，它不仅解释了推送的机制，更重要的是，深入分析了在何种业务场景下进行推送能最大化收益，以及如何避免“过度推送”带来的反效果，这才是真正体现出作者深厚技术功底的地方。读完后，我立即着手在我们的核心服务中引入了更精细化的流管理策略，效果立竿见影。这本书的价值不在于让你知道HTTP/2“是什么”，而在于告诉你如何“做好”HTTP/2，对于追求极致性能的专业人士来说，这本书提供的见解是无价的。

评分☆☆☆☆☆

很好，非常感谢!！!!！!！

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紧跟最新技术的步伐

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质量不错，值得购买

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质量不错，值得购买

评分☆☆☆☆☆

不错啊 虽然很薄 但是不玩虚的 都是干货啊

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入门书籍，不错，值得买

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太简单了 不建议买

评分☆☆☆☆☆

很好的书，很实用，还会再次购买的。