原文出处：
imququ（@屈光宇）
我们知道，HTTP/2 协议由两个 RFC 组成：一个是 RFC
7540，描述了 HTTP/2
协议本身；一个是 RFC
7541，描述了 HTTP/2
协议中使用的头部压缩技术。本文将通过实际案例带领大家详细地认识 HTTP/2
头部压缩这门技术。
本文作者： 伯乐在线 –
JerryQu
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我们知道，HTTP/2 协议由两个 RFC 组成：一个是 RFC
7540，描述了 HTTP/2
协议本身；一个是 RFC
7541，描述了 HTTP/2
协议中使用的头部压缩技术。本文将通过实际案例带领大家详细地认识 HTTP/2
头部压缩这门技术。
在 HTTP/1 中，HTTP 请求和响应都是由「状态行、请求 /
响应头部、消息主体」三部分组成。一般而言，消息主体都会经过 gzip
压缩，或者本身传输的就是压缩过后的二进制文件（例如图片、音频），但状态行和头部却没有经过任何压缩，直接以纯文本传输。
随着 Web 功能越来越复杂，每个页面产生的请求数也越来越多，根据 HTTP
Archive 的统计，当前平均每个页面都会产生上百个请求。越来越多的请求导致消耗在头部的流量越来越多，尤其是每次都要传输
UserAgent、Cookie 这类不会频繁变动的内容，完全是一种浪费。
以下是我随手打开的一个页面的抓包结果。可以看到，传输头部的网络开销超过
100kb，比 HTML 还多：
下面是其中一个请求的明细。可以看到，为了获得 58
字节的数据，在头部传输上花费了好几倍的流量：
HTTP/1
时代，为了减少头部消耗的流量，有很多优化方案可以尝试，例如合并请求、启用
Cookie-Free
域名等等，但是这些方案或多或少会引入一些新的问题，这里不展开讨论。
在 HTTP/1 中，HTTP 请求和响应都是由「状态行、请求 /
响应头部、消息主体」三部分组成。一般而言，消息主体都会经过 gzip
压缩，或者本身传输的就是压缩过后的二进制文件（例如图片、音频），但状态行和头部却没有经过任何压缩，直接以纯文本传输。
随着 Web 功能越来越复杂，每个页面产生的请求数也越来越多，根据 HTTP
Archive
的统计，当前平均每个页面都会产生上百个请求。越来越多的请求导致消耗在头部的流量越来越多，尤其是每次都要传输
UserAgent、Cookie 这类不会频繁变动的内容，完全是一种浪费。
以下是我随手打开的一个页面的抓包结果。可以看到，传输头部的网络开销超过
100kb，比 HTML 还多：
下面是其中一个请求的明细。可以看到，为了获得 58
字节的数据，在头部传输上花费了好几倍的流量：
HTTP/1
时代，为了减少头部消耗的流量，有很多优化方案可以尝试，例如合并请求、启用
Cookie-Free
域名等等，但是这些方案或多或少会引入一些新的问题，这里不展开讨论。
接下来我将使用访问本博客的抓包记录来说明 HTTP/2
头部压缩带来的变化。如何使用 Wireshark 对 HTTPS
网站进行抓包并解密，请看我的这篇文章。本文使用的抓包文件，可以点这里下载。
首先直接上图。下图选中的 Stream 是首次访问本站，浏览器发出的请求头：
从图片中可以看到这个 HEADERS 流的长度是 206 个字节，而解码后的头部长度有
451 个字节。由此可见，压缩后的头部大小减少了一半多。
然而这就是全部吗？再上一张图。下图选中的 Stream
是点击本站链接后，浏览器发出的请求头：
可以看到这一次，HEADERS 流的长度只有 49 个字节，但是解码后的头部长度却有
470 个字节。这一次，压缩后的头部大小几乎只有原始大小的 1/10。
为什么前后两次差距这么大呢？我们把两次的头部信息展开，查看同一个字段两次传输所占用的字节数：
对比后可以发现，第二次的请求头部之所以非常小，是因为大部分键值对只占用了一个字节。尤其是
UserAgent、Cookie
这样的头部，首次请求中需要占用很多字节，后续请求中都只需要一个字节。
接下来我将使用访问本博客的抓包记录来说明 HTTP/2
头部压缩带来的变化。如何使用 Wireshark 对 HTTPS
网站进行抓包并解密，请看我的这篇文章。
首先直接上图。下图选中的 Stream 是首次访问本站，浏览器发出的请求头：
从图片中可以看到这个 HEADERS 流的长度是 206 个字节，而解码后的头部长度有
451 个字节。由此可见，压缩后的头部大小减少了一半多。
然而这就是全部吗？再上一张图。下图选中的 Stream
是点击本站链接后，浏览器发出的请求头：
可以看到这一次，HEADERS 流的长度只有 49 个字节，但是解码后的头部长度却有
470 个字节。这一次，压缩后的头部大小几乎只有原始大小的 1/10。
为什么前后两次差距这么大呢？我们把两次的头部信息展开，查看同一个字段两次传输所占用的字节数：
对比后可以发现，第二次的请求头部之所以非常小，是因为大部分键值对只占用了一个字节。尤其是
UserAgent、Cookie
这样的头部，首次请求中需要占用很多字节，后续请求中都只需要一个字节。
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：
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 :，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
method :GETcookie :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，完整表格在这里）：
| Index | Header Name | Header Value |
|---|---|---|
| 1 | :authority | |
| 2 | :method | GET |
| 3 | :method | POST |
| 4 | :path | / |
| 5 | :path | /index.html |
| 6 | :scheme | http |
| 7 | :scheme | https |
| 8 | :status | 200 |
| … | … | … |
| 32 | cookie | |
| … | … | … |
| 60 | via | |
| 61 | www-authenticate |
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。
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：
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，完整表格在这里）：
| Index | Header Name | Header Value |
|---|---|---|
| 1 | :authority | |
| 2 | :method | GET |
| 3 | :method | POST |
| 4 | :path | / |
| 5 | :path | /index.html |
| 6 | :scheme | http |
| 7 | :scheme | https |
| 8 | :status | 200 |
| … | … | … |
| 32 | cookie | |
| … | … | … |
| 60 | via | |
| 61 | www-authenticate |
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。
