# http2-running

**Repository Path**: coderwing/http2-running

## Basic Information

- **Project Name**: http2-running
- **Description**: http2学习
- **Primary Language**: Unknown
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 0
- **Forks**: 0
- **Created**: 2025-11-02
- **Last Updated**: 2025-11-08

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# HTTP/2 + WebFlux 学习项目

## 📚 项目简介

这是一个完整的HTTP/2 + Spring WebFlux学习项目，通过实现一个用户管理系统来演示HTTP/2的各种特性和使用方法。

### 🎯 学习目标

- 深入理解HTTP/2协议的核心特性
- 掌握Spring WebFlux响应式编程
- 学会如何在生产项目中使用HTTP/2
- 了解HTTP/2与HTTP/1.1的性能差异

## 🚀 HTTP/2 核心特性

### 1. 多路复用 (Multiplexing)

**原理：** HTTP/2在单个TCP连接上可以并发处理多个请求和响应，每个请求响应对称为一个"流"(Stream)。

**优势：**
- 消除了HTTP/1.1的队头阻塞问题
- 减少TCP连接数量，降低服务器负载
- 提高带宽利用率

**示例代码：**
```java
// 在单个连接上并发处理多个请求
Mono.zip(
    getUserInfo(),
    getUserProfile(),
    getUserSettings(),
    getNotifications()
).subscribe();
```

**演示接口：** `GET /api/demo/multiplexing`

### 2. 头部压缩 (Header Compression - HPACK)

**原理：** HTTP/2使用HPACK算法压缩HTTP头部，维护头部字段表，避免重复传输。

**优势：**
- 减少约67%的头部传输量
- 降低延迟，提高传输效率
- 特别适合移动网络环境

**对比：**
```
HTTP/1.1: 每次请求完整传输所有头部
原始大小: ~800 bytes

HTTP/2: 使用HPACK压缩头部
压缩后: ~250 bytes (节省约70%)
```

**演示接口：** `GET /api/demo/header-compression`

### 3. 服务器推送 (Server Push)

**原理：** 服务器可以主动向客户端推送资源，而不需要客户端明确请求。

**应用场景：**
- 推送CSS、JavaScript等关联资源
- 预加载用户可能需要的数据
- 推送实时通知

**示例：**
```java
// 客户端请求index.html时，服务器主动推送相关资源
GET /index.html
→ Server Push: style.css
→ Server Push: app.js
→ Server Push: logo.png
```

**演示接口：** `GET /api/demo/server-push`

### 4. 流优先级 (Stream Prioritization)

**原理：** 可以为HTTP/2流设置优先级和权重，优先传输重要资源。

**优先级设置：**
- HIGH (256): 关键CSS、首屏资源
- MEDIUM (128): JavaScript、API数据
- LOW (64): 图片、视频等非关键资源

**演示接口：** `GET /api/demo/stream-priority`

### 5. 二进制帧 (Binary Framing)

**原理：** HTTP/2使用二进制格式传输数据，而不是HTTP/1.1的文本格式。

**优势：**
- 更高效的解析和处理
- 减少错误和歧义
- 更容易实现多路复用
- 更小的传输体积

**演示接口：** `GET /api/demo/binary-framing`

### 6. 流控制 (Flow Control)

**原理：** 提供连接级别和流级别的流控制机制，防止快速发送方压垮慢速接收方。

**配置参数：**
```yaml
http2:
  client:
    initial-window-size: 1048576  # 1MB
    max-frame-size: 16384         # 16KB
    max-header-list-size: 8192    # 8KB
```

**演示接口：** `GET /api/demo/flow-control`

## 🏗️ 项目架构

```
http2-webflux-demo/
├── src/main/java/com/study/http2/
│   ├── Http2WebfluxDemoApplication.java    # 主应用类
│   ├── config/
│   │   ├── Http2Configuration.java         # HTTP/2配置
│   │   └── R2dbcConfiguration.java         # 数据库配置
│   ├── entity/
│   │   ├── User.java                       # 用户实体
│   │   ├── UserLoginLog.java               # 登录日志
│   │   └── UserActivity.java               # 用户活动
│   ├── repository/
│   │   ├── UserRepository.java             # 用户Repository
│   │   ├── UserLoginLogRepository.java     # 登录日志Repository
│   │   └── UserActivityRepository.java     # 活动Repository
│   ├── service/
│   │   └── UserService.java                # 用户服务
│   ├── controller/
│   │   ├── UserController.java             # 用户Controller
│   │   └── HomeController.java             # 首页Controller
│   ├── client/
│   │   └── Http2Client.java                # HTTP/2客户端封装
│   ├── demo/
│   │   └── Http2FeaturesController.java    # HTTP/2特性演示
│   └── dto/
│       ├── UserDTO.java                    # 用户DTO
│       └── ApiResponse.java                # 统一响应格式
├── src/main/resources/
│   ├── application.yml                     # 主配置文件
│   ├── application-dev.yml                 # 开发环境配置
│   ├── schema.sql                          # 数据库结构
│   ├── data.sql                            # 测试数据
│   └── keystore.p12                        # SSL证书（需要生成）
└── pom.xml                                 # Maven配置
```

## 🛠️ 技术栈

- **Spring Boot 3.2.0** - 应用框架
- **Spring WebFlux** - 响应式Web框架
- **Project Reactor** - 响应式编程库
- **Reactor Netty** - 异步网络库（支持HTTP/2）
- **Spring Data R2DBC** - 响应式数据库访问
- **MySQL** - 关系型数据库
- **R2DBC MySQL** - MySQL响应式驱动
- **Lombok** - 简化Java代码

## 📦 快速开始

### 1. 环境要求

- JDK 17+
- Maven 3.6+
- MySQL 8.0+
- 支持HTTP/2的浏览器或工具（Chrome、Firefox、curl等）

### 2. 数据库准备

```sql
-- 创建数据库
CREATE DATABASE http2_demo CHARACTER SET utf8mb4 COLLATE utf8mb4_unicode_ci;

-- 修改配置文件中的数据库连接信息
spring:
  r2dbc:
    url: r2dbc:mysql://localhost:3306/http2_demo
    username: root
    password: your_password
```

### 3. 生成SSL证书

HTTP/2需要TLS支持，生成自签名证书：

```bash
keytool -genkeypair -alias http2demo \
  -keyalg RSA -keysize 2048 -storetype PKCS12 \
  -keystore src/main/resources/keystore.p12 \
  -validity 3650 \
  -dname "CN=localhost, OU=Study, O=HTTP2Demo, L=Beijing, ST=Beijing, C=CN" \
  -storepass changeit
```

### 4. 编译运行

```bash
# 编译项目
mvn clean package

# 运行项目（HTTPS模式）
java -jar target/http2-webflux-demo-1.0.0.jar

# 或运行开发模式（HTTP模式，无需SSL）
java -jar target/http2-webflux-demo-1.0.0.jar --spring.profiles.active=dev
```

### 5. 访问应用

- **HTTPS模式：** https://localhost:8443
- **开发模式：** http://localhost:8080
- **API文档：** https://localhost:8443/api/docs

## 📝 API接口说明

### 用户管理接口

| 方法 | 路径 | 说明 |
|------|------|------|
| GET | /api/users | 获取所有用户 |
| GET | /api/users/{id} | 获取指定用户 |
| POST | /api/users | 创建用户 |
| PUT | /api/users/{id} | 更新用户 |
| DELETE | /api/users/{id} | 删除用户 |
| GET | /api/users/active | 获取活跃用户 |
| POST | /api/users/{id}/login | 记录用户登录 |
| GET | /api/users/{id}/login-logs | 获取登录日志 |
| GET | /api/users/{id}/activities | 获取用户活动 |
| GET | /api/users/{id}/statistics | 获取用户统计 |

### HTTP/2特性演示接口

| 方法 | 路径 | 说明 |
|------|------|------|
| GET | /api/demo/multiplexing | 演示多路复用 |
| GET | /api/demo/header-compression | 演示头部压缩 |
| GET | /api/demo/server-push | 演示服务器推送 |
| GET | /api/demo/stream-priority | 演示流优先级 |
| GET | /api/demo/binary-framing | 演示二进制帧 |
| GET | /api/demo/flow-control | 演示流控制 |
| GET | /api/demo/sse | 演示服务器发送事件 |
| GET | /api/demo/concurrent-streams | 演示并发流 |
| GET | /api/demo/performance-comparison | 性能对比 |

## 🧪 测试示例

### 使用curl测试HTTP/2

```bash
# 查看所有用户（HTTP/2）
curl -k --http2 https://localhost:8443/api/users

# 创建用户
curl -k --http2 -X POST https://localhost:8443/api/users \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{
    "username": "testuser",
    "email": "test@example.com",
    "password": "password123",
    "fullName": "测试用户",
    "age": 25
  }'

# 获取用户详情
curl -k --http2 https://localhost:8443/api/users/1

# 演示多路复用
curl -k --http2 https://localhost:8443/api/demo/multiplexing

# 演示服务器发送事件
curl -k --http2 -N https://localhost:8443/api/demo/sse
```

### 使用浏览器测试

在Chrome浏览器中：
1. 访问 https://localhost:8443（忽略证书警告）
2. 打开开发者工具（F12）
3. 切换到Network标签
4. 查看Protocol列，应显示为"h2"（HTTP/2）

### 性能对比测试

```bash
# HTTP/1.1 性能测试
ab -n 1000 -c 10 http://localhost:8080/api/users

# HTTP/2 性能测试（需要支持HTTP/2的工具）
h2load -n 1000 -c 10 https://localhost:8443/api/users
```

## 📊 HTTP/2 vs HTTP/1.1 性能对比

### 测试场景：并发请求10个资源

| 指标 | HTTP/1.1 | HTTP/2 | 提升 |
|------|----------|--------|------|
| 连接数 | 6个 | 1个 | -83% |
| 总耗时 | ~800ms | ~300ms | 62.5% |
| 头部大小 | ~8KB | ~2.5KB | 68.75% |
| 队头阻塞 | 存在 | 无 | ✓ |

### 实际应用场景性能提升

- **页面加载速度：** 提升30-50%
- **API响应时间：** 减少20-40%
- **移动网络环境：** 提升50-70%
- **多资源并发：** 提升60-80%

## 🔧 在生产项目中使用HTTP/2

### 1. Nginx配置HTTP/2

```nginx
server {
    listen 443 ssl http2;
    server_name your-domain.com;

    ssl_certificate /path/to/cert.pem;
    ssl_certificate_key /path/to/key.pem;

    # HTTP/2推送
    http2_push_preload on;

    location / {
        proxy_pass http://backend:8080;
        proxy_http_version 1.1;
        
        # 转发HTTP/2头部
        proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
        proxy_set_header Connection "upgrade";
    }
}
```

### 2. Spring Boot配置优化

```yaml
server:
  http2:
    enabled: true
  ssl:
    enabled: true
    key-store: classpath:keystore.p12
    key-store-password: ${SSL_PASSWORD}
    key-store-type: PKCS12
  netty:
    # 优化连接数
    connection-timeout: 2000
    # HTTP/2配置
    h2c-max-content-length: 0
```

### 3. 客户端配置

```java
@Bean
public WebClient http2WebClient(ConnectionProvider provider) {
    HttpClient httpClient = HttpClient.create(provider)
        .protocol(HttpProtocol.H2, HttpProtocol.HTTP11)
        .http2Settings(settings -> {
            settings.maxConcurrentStreams(100L);
            settings.initialWindowSize(1048576);
        });
    
    return WebClient.builder()
        .clientConnector(new ReactorClientHttpConnector(httpClient))
        .build();
}
```

### 4. 最佳实践

#### ✅ 推荐做法

- 启用HTTPS（HTTP/2几乎总是需要TLS）
- 合理配置连接池大小
- 使用流优先级优化关键资源加载
- 利用服务器推送预加载资源
- 监控HTTP/2连接和流的使用情况

#### ❌ 避免的做法

- 不要维护过多的HTTP连接
- 避免过大的帧大小配置
- 不要忽略流控制设置
- 避免不必要的服务器推送（可能浪费带宽）

### 5. 监控和调试

```java
// 启用详细日志
logging:
  level:
    io.netty: DEBUG
    reactor.netty: DEBUG
    
// 使用Actuator监控
management:
  endpoints:
    web:
      exposure:
        include: health,metrics,httptrace
```

## 🎓 学习路径

### 初级
1. 了解HTTP/2基本概念
2. 运行本项目，体验HTTP/2特性
3. 对比HTTP/1.1和HTTP/2的差异

### 中级
1. 深入学习HTTP/2协议规范
2. 掌握Spring WebFlux响应式编程
3. 理解HTTP/2的性能优化原理

### 高级
1. 学习HTTP/2的底层实现（帧结构、流管理）
2. 优化生产环境HTTP/2配置
3. 研究HTTP/3（QUIC协议）

## 📚 参考资料

### 官方文档
- [HTTP/2 RFC 7540](https://tools.ietf.org/html/rfc7540)
- [HPACK RFC 7541](https://tools.ietf.org/html/rfc7541)
- [Spring WebFlux 文档](https://docs.spring.io/spring-framework/docs/current/reference/html/web-reactive.html)
- [Reactor Netty 文档](https://projectreactor.io/docs/netty/release/reference/index.html)

### 学习资源
- [HTTP/2 简介](https://developers.google.com/web/fundamentals/performance/http2)
- [HTTP/2 性能测试](https://www.httpvshttps.com/)
- [WebFlux 教程](https://spring.io/guides/gs/reactive-rest-service/)

## 🤝 贡献指南

欢迎提交Issue和Pull Request！

## 📄 许可证

MIT License

## 👨‍💻 作者

Study - HTTP/2学习项目

## 🔗 相关链接

- [项目地址](https://github.com/yourusername/http2-webflux-demo)
- [问题反馈](https://github.com/yourusername/http2-webflux-demo/issues)

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**Happy Coding! 🎉**