基于Spring Boot2.0 & HTTP/2 实现服务器、客户端-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了基于Spring Boot2.0 & HTTP/2 实现服务器、客户端。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

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。

基于Spring Boot2.0 & HTTP/2 实现服务器、客户端

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

基于Spring Boot2.0 & HTTP/2 实现服务器、客户端

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

基于Spring Boot2.0 & HTTP/2 实现服务器、客户端
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；

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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：
基于Spring Boot2.0 & HTTP/2 实现服务器、客户端

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！

基于Spring Boot2.0 & HTTP/2 实现服务器、客户端

前言

HTTP/2特性

Spring Boot 实现 HTTP/2 服务器

关于HTTP2中HTTPS说明：

配置HTTPS：

使用java代码实现HTTP/2调用

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