前言
HTTP协议由于其无状态的特性以及超高的普及率,是当下大部分网站选择使用的应用层协议。然而,HTTP/1.x的底层传输方式的几个特性,已经对应用的整体性能产生了负面影响。特别是,HTTP/1.0在每次的TCP连接上只允许发送一次请求,在HTTP/1.1中增加了请求管线,但是这仅仅解决了部分的并发问题,并且仍然存在阻塞的现象,因此需要发送多个请求的HTTP/1.0和HTTP/1.1客户端就与服务器建立多个连接,以达到高并发低延迟的目的。
另外,HTTP请求头中的字段经常重复且冗长,带来不必要的网络流量,并会导致初始的TCP拥塞窗口被快速填满。当在一个新的TCP连接上发送多个请求时,这可能导致更大的延迟。
HTTP/2通过在底层连接上定义更优的HTTP语义来解决这些问题。具体来说,它引入了流、帧的二进制传输方式,每个请求由唯一的流id标识,允许在同一个连接上交错地传输请求和响应信息,并对HTTP请求头字段使用高效的压缩编码。它还允许对请求设置优先特权,让更重要的请求更快地完成,从而进一步提高性能。
已经使用HTTP/2协议的网站也有很多,像Google、Twitter、Akamai等这些国外的公司早就支持HTTP/2了,国内的网站比如百度、知乎、新浪、阿里、京东等也都已经全面支持HTTP/2,所以HTTP/2已经过了前期推广的阶段,开始逐渐普及了。
HTTP/2特性
HTTP协议从1991年的HTTP 0.9 到 HTTP 1.0、HTTP 1.1 再到 2015年开始至今的HTTP 2.0,每个版本都带来了惊人的升级体验。HTTP/2的惊人之处可以在这里体验一下,可以感受到相比HTTP 1.1在性能上的大幅提升。
特性
- 新的二进制格式:HTTP 1.x的解析是基于文本,HTTP 2.0的解析是基于二进制,更加适用于服务器间信息传输了。
- 多路复用(MultiPlexing):也就是连接共享,每个请求都有一个ID,这样在一个连接上可以发送多个请求,并且它们在传输过程中是混杂在一起的,接收方可以根据请求的ID将请求再归属到不同的服务端请求里面。
- 请求优先级(request prioritization):HTTP/2中,一个源只有一个连接来实现多路复用,所有资源通过一个连接传输,为了避免线头堵塞(Head Of Line Block),这时资源传输的顺序就更重要了。优先加载重要资源,可以尽快渲染页面,提升用户体验。
- header压缩:通信双方各自缓存一份Header fields表,只传输压缩之后的相应编码,避免了重复的header传输。
- 服务端推送(server push):这个就很好理解了,HTTP 1.x都是只能从client拉取资源,HTTP/2支持从server端推送资源至client端。
HTPP 2.0的多路复用和HTTP 1.x的长连接的区别
- HTTP 1.0中一次请求响应就建立一次连接,用完关闭,每个请求都要建立一个连接。
- HTTP 1.1 Pipeling解决方式,也是我们常说的Keep-Alive模式,建立一次连接之后,若干个请求排队串行化单线程处理,后面的请求等待前面的请求返回了获得执行机会,一旦有请求超时等待,后续的请求只能被阻塞,毫无办法,也就是人们常说的线头阻塞(Head-of-Line Blocking)。
Spring Boot 实现 HTTP/2 服务器
本篇主要讨论HTTP/2协议实现,springboot-web具体接口开发已提前准备好。
在Spring Boot应用中常用到的WEB服务器有:Undertow、Jetty、Tomcat三个,使用这三个WEB服务器都能配置出支持HTTP/2的Spring Boot服务,具体步骤参见官方文档。
HTTP/2 与 Jetty
从 Jetty 9.4.8 开始, Conscrypt 库也支持 HTTP/2 。要启用该支持,您的应用程序需要有两个额外的依赖项: org.eclipse.jetty:jetty-alpn-conscrypt-server和org.eclipse.jetty.http2:http2-server.
HTTP/2 与 Tomcat
Tomcat 8.5.x + JDK8版本下支持HTPP/2需要安装相应的本机库。您可以使用 JVM 参数来执行此操作,例如 -Djava.library.path=/usr/local/opt/tomcat-native/lib. 更多信息请参阅 Tomcat 官方文档。
或者使用Tomcat 9.0.x + JDK9版本,也可支持HTTP/2。
HTTP/2 与 Undertow
从Undertow 1.4.0+开始,就可以支持JDK8版本下的HTTP/2,无需其他任何要求。
本篇选用是Undertow,由于SpringBoot内嵌的是tomcat服务器,我们需要在Spring Boot的依赖中排除默认的tomcat服务器,引入undertow服务器,方法是修改项目的POM文件:
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
<!-- 从依赖信息里移除 Tomcat配置 -->
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-tomcat</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<!-- 引入undertow服务器 -->
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-undertow</artifactId>
<exclusions>
<exclusion>
<groupId>org.jboss.xnio</groupId>
<artifactId>xnio-nio</artifactId>
</exclusion>
</exclusions>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.jboss.xnio</groupId>
<artifactId>xnio-nio</artifactId>
<version>3.8.7.Final</version>
</dependency>
关于HTTP2中HTTPS说明:
HTTP2.0其实可以支持非HTTPS的,但是现在主流的浏览器像chrome,firefox表示还是只支持基于 TLS 部署的HTTP2.0协议,所以要想升级成HTTP2.0还是先升级HTTPS为好。(我也尝试了只添加HTTP/2配置,不配置HTTPS,使用chrome浏览器访问确实仍为http/1.1,相关配置并未生效)
配置HTTPS:
使用jdk自带keytool生成安全证书(自签名):
keytool -genkeypair -alias certificatekey -keyalg RSA -validity 365 -keystore shfqkeystore.jks
这条命令会在生成keystore后接着生成一个密钥对。
certificatekey是别名,可以自己指定。
RSA是非对称密钥算法,也可以改为 keytool支持的其他密钥算法。
365代表的是证书的有效期,单位天,可以自己指定。
shfqkeystore.jks是keystroe的名称,可以自己指定。
执行该命令后会提示输入密码口令、身份信息,按照提示输入即可,最后选择信任此证书。
完成上述步骤,即会在当前目录生成证书,将证书放在resources目录下。
添加application.yml配置:
server:
port: 9002 #https默认接口为8443,此处可以自己修改
ssl:
key-store: classpath:shfqkeystore.jks
key-store-password: 123456
key-password: 123456
enabled: true
此时使用Chrome访问项目中链接:https://localhost:9002/http2/visit
可以看到可以通过https协议访问,但协议仍为http/1.1
实现HTTPS之后,配置HTTP/2就相当简单了,只需要在application.yml配置中添加
server.http2.enable=true
server:
port: 9002
ssl:
key-store: classpath:rabbitkeystore.jks
key-store-password: 123456
key-password: 123456
enabled: true
http2:
enabled: true
此时使用Chrome仍然访问链接:https://localhost:9002/http2/visit
可以看到已经为http/2协议
补充:
1.若网页提示您的连接不是私密连接问题,输入 thisisunsafe 即可(不用管显示在哪里,直接在键盘上输入即可);
2.若您在Chrome的开发者工具中没有显示请求的协议,右键将Protocol项选中即可;
使用java代码实现HTTP/2调用
了解到JDK9之后okhttp3可以支持HTTP/2,于是我们使用springboot配合okhttp3来实现java代码的HTTP/2调用,并将java版本选择为稳定版的JDK11。(JDK自带的Http Client,也要JDK9版本以后才支持HTTP/2,大家也可尝试)
引入pom依赖:
srpingboot:
<parent>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-parent</artifactId>
<version>2.6.6</version>
</parent>
okhttps:
<dependency>
<groupId>com.squareup.okhttp3</groupId>
<artifactId>okhttp</artifactId>
<version>4.10.0</version>
</dependency>
将服务器中生成的安全证书copy到该项目的resources目录下。
代码实现:
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import okhttp3.OkHttpClient;
import okhttp3.Protocol;
import okhttp3.Request;
import okhttp3.Response;
import org.springframework.core.io.ClassPathResource;
import org.springframework.core.io.Resource;
import javax.net.ssl.*;
import java.io.IOException;
import java.security.KeyStore;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
@Slf4j
public class Http2ClientUtil {
// 服务器ip
public static String host = "https://127.0.0.1";
// 服务器端口
public static int port = 9002;
private static OkHttpClient client;
static {
try {
initClient();
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
// GET请求接口不带参数
public static String doGetNoParams(String path) {
String result;
try {
String url = host + ":" + port + path;
Request request = new Request.Builder().url(url).build();
Response response = client.newCall(request).execute();
result = response.body().string();
String protocol = response.protocol().name();
System.out.println("server result:" + result);
System.out.println("client protocol:" + protocol);
} catch (IOException e) {
result = "failed";
e.printStackTrace();
}
return result;
}
/**
* 初始化生成OkHttpClient client
*/
public static void initClient() throws Exception {
// 导入公钥证书
KeyStore keyStore = KeyStore.getInstance("JKS"); // .jks格式
Resource resource = new ClassPathResource("shfqkeystore.jks");//路径基于resources
keyStore.load(resource.getInputStream(), "123456".toCharArray());//密钥口令
// 初始化证书管理factory
TrustManagerFactory factory = TrustManagerFactory.getInstance(TrustManagerFactory.getDefaultAlgorithm());
factory.init(keyStore);
// 获得X509TrustManager
TrustManager[] trustManagers = factory.getTrustManagers();
X509TrustManager trustManager = (X509TrustManager) trustManagers[0];
// 初始化sslContext
SSLContext sslContext = SSLContext.getInstance("TLS"); // 这里SSL\TLS都可以
sslContext.init(null, new TrustManager[] { trustManager }, null);
// 获得sslSocketFactory
SSLSocketFactory sslSocketFactory = sslContext.getSocketFactory();
// 初始化client builder
OkHttpClient.Builder builder = new OkHttpClient.Builder();
//关键步骤,在这里将HTTP/2协议添加进去
List<Protocol> protocols = new ArrayList<>();
protocols.add(Protocol.HTTP_1_1); // 这里如果,只指定h2的话会抛异常
protocols.add(Protocol.HTTP_2); // 这里如果,只指定h2的话会抛异常
builder.sslSocketFactory(sslSocketFactory, trustManager)
.protocols(protocols) // 设置builder protocols
.hostnameVerifier(new HostnameVerifier() { // 放过host验证
@Override
public boolean verify(String hostname, SSLSession session) {
return true;
}
});
// build client
client = builder.build();
}
}
我们使用main方法测试:
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Http2ClientUtil.doGetNoParams("/http2/visit");
}
控制台打印:文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-408468.html
至此,成功基于springboot & HTTP/2实现服务端、客户端。
感谢阅读!文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-408468.html
到了这里,关于基于Spring Boot2.0 & HTTP/2 实现服务器、客户端的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!