HTTP/2 核心机制详解：流与服务器主动能力
一、服务器端的主动消息推送
HTTP/2 的服务器主动推送是其核心优化特性之一，指服务器在客户端未显式请求的情况下，主动向客户端发送关联资源（如 HTML 依赖的 CSS、JS），本质是请求触发的预推送，而非完全无限制的主动发送。
实现逻辑
- 触发条件：客户端发起一个请求（如请求
index.html），服务器分析该请求的关联资源后，决定主动推送。 - 推送预告（PUSH_PROMISE 帧）：服务器先发送
PUSH_PROMISE帧，包含拟推送资源的请求头（如路径、哈希），告知客户端 “即将推送某资源”。 - 客户端的控制能力：客户端可通过
RST_STREAM帧拒绝推送（如已缓存该资源），避免冗余传输。 - 推送的资源载体：推送的资源以独立的
Stream（流）传输，与原请求的流并行，不阻塞正常请求。
核心价值
减少首屏加载的 RTT（往返时间），避免客户端解析 HTML 后再发起资源请求的延迟。
二、Stream 的状态变迁
HTTP/2 中，Stream（流） 是单个请求 - 响应的载体（或服务器推送的资源载体），一个 TCP 连接可承载多个流，每个流有独立的生命周期，状态变迁由帧的交互控制。
核心状态及触发条件
| 状态 | 触发操作 | 说明 |
|---|---|---|
| 空闲（Idle） | 流初始状态 | 未被使用，可被客户端 / 服务器发起 |
| 保留（Reserved） | 服务器发送 PUSH_PROMISE 帧 | 为推送资源预留流，客户端可拒绝 |
| 打开（Open） | 客户端 / 服务器发送 HEADERS 帧 | 流处于活跃状态，可传输数据 |
| 半关闭（本地 / 远程） | 发送 END_STREAM 帧 | 本地 / 远程已完成数据发送，仍可接收数据 |
| 关闭（Closed） | 双方均发送 END_STREAM，或 RST_STREAM 终止 | 流生命周期结束，资源释放 |
状态变迁的核心作用
通过状态管理实现流的并发控制、资源隔离，避免同一连接上的流互相干扰。
三、RST_STREAM 帧及常见错误码
RST_STREAM 帧是 HTTP/2 中用于主动终止某个流的控制帧，不会关闭整个 TCP 连接，仅终止指定 Stream ID 的流，避免因单个流的错误影响其他流。
常见错误码及场景
- NO_ERROR（0x0）：正常终止（如客户端取消请求）。
- PROTOCOL_ERROR（0x1）：流违反 HTTP/2 协议规则（如帧顺序错误）。
- REFUSED_STREAM（0x3）：客户端拒绝服务器推送的流。
- CANCEL（0x8）：客户端主动取消请求（如用户关闭页面）。
- COMPRESSION_ERROR（0x4）：HPACK 头部压缩 / 解压缩失败。
作用
快速释放异常流的资源，提升连接的稳定性和资源利用率。
四、Stream 优先级与资源分配规则
HTTP/2 允许客户端为流指定优先级，服务器根据优先级调整资源（带宽、CPU）的分配顺序，优化关键资源的加载速度。
优先级的核心要素
- 权重（Weight）：取值 1~256，权重越高，分配的资源越多。
- 依赖（Dependency）：流可依赖其他流，被依赖的流优先处理（如 CSS 流依赖 HTML 流）。
资源分配规则
- 服务器按流的优先级 + 依赖关系排序，优先处理高权重、无依赖的流。
- 支持动态调整优先级（客户端发送
PRIORITY帧），适配页面加载的实时需求。
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