Hpack 是啥
Hpack 是 HTTP2 的头部压缩算法。在 HTTP1 中，每次传输都会有大量的 Header 携带，我们可以拿一个实际的请求来看，如图一：
图一：请求 header
这里面 Header 很多是请求共性的，比如 method: POST，就是 post 请求的 header，那每个 POST 请求都会携带这个 header；以及同一个页面里可能有很多请求需要带上相同 header，比如 user-agent、鉴权相关 header 等等。那如果 body 很小的话，每次传输利用率就很低了。HTTP2 为了提高传输效率设计了 HPACK 头部压缩算法。
HPACK 原理
HPACK 维护了两张表，静态表和动态表。如果 Header key、value 在表里的话，直接将 Header kv 用 index 编码即可；如果不存在表中的话，则采用 Huffman 编码或者不编码发送。每条连接维护各自的动态表，request 和 response 的动态表是分开的。
静态表存储常见的 Header kv，比如 :method: GET、:method: POST、:schema: http 等一共 61 项，具体的项可以参考 RFC 7541 文档。
动态表是一个先进先出的表，先进入的在高索引空间，后进入的在低索引空间（索引空间从0到最后递减）。header 根据一定的规则判断是否加入动态表，有三种规则：
- 将 header 字段添加到动态表的开头
- 不将 header 字段添加到动态表
- 不将 header 添加到动态表，另外规定 header 始终不被动态表编码，常见于有代理或者网关的场景。这是为了保护 header 字段值，比如通过大量尝试判断 header size 可以推断出动态表的内容。
动态表也有一定大小，通过 SETTINGS_HEADER_TABLE_SIZE 来设置。如果新的 Header kv size 超过了这个值，就会逐出动态表，直到能够放下这个 Header kv 或者将所有的逐出。特别的，如果一个 Header kv size 大于了动态表的最大值，那么这个 Header 的作用就是清空动态表。
如何编码
- 该 Header 已经存在动态表中
|
1
2
3
4
|
0 1 2 3 4 5 6 7+---+---+---+---+---+---+---+---+| 1 | Index (7+) |+---+---------------------------+ |
- Key 被索引，value 未索引且允许保存
|
1
2
3
4
5
6
7
8
|
0 1 2 3 4 5 6 7+---+---+---+---+---+---+---+---+| 0 | 1 | Index (6+) |+---+---+-----------------------+| H | Value Length (7+) |+---+---------------------------+| Value String (Length octets) |+-------------------------------+ |
01 后的 index 表示 Header Key 的索引
这个 Header 会被加在 server 和 client 的动态表中。
- Key 被索引，value 未索引且不允许保存
|
1
2
3
4
5
6
7
8
|
0 1 2 3 4 5 6 7+---+---+---+---+---+---+---+---+| 0 | 0 | 0 | 0 | Index (4+) |+---+---+-----------------------+| H | Value Length (7+) |+---+---------------------------+| Value String (Length octets) |+-------------------------------+ |
- Key、value 均未索引且允许保存
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
|
0 1 2 3 4 5 6 7+---+---+---+---+---+---+---+---+| 0 | 1 | 0 |+---+---+-----------------------+| H | Name Length (7+) |+---+---------------------------+| Name String (Length octets) |+---+---------------------------+| H | Value Length (7+) |+---+---------------------------+| Value String (Length octets) |+-------------------------------+ |
- Key、value 均未索引且不允许保存
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
|
0 1 2 3 4 5 6 7+---+---+---+---+---+---+---+---+| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |+---+---+-----------------------+| H | Name Length (7+) |+---+---------------------------+| Name String (Length octets) |+---+---------------------------+| H | Value Length (7+) |+---+---------------------------+| Value String (Length octets) |+-------------------------------+ |
- Key 被索引，value 未索引且绝对不允许保存
|
1
2
3
4
5
6
7
8
|
0 1 2 3 4 5 6 7+---+---+---+---+---+---+---+---+| 0 | 0 | 0 | 1 | Index (4+) |+---+---+-----------------------+| H | Value Length (7+) |+---+---------------------------+| Value String (Length octets) |+-------------------------------+ |
- Key、value 均未索引且绝对不允许保存
|
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
|
0 1 2 3 4 5 6 7+---+---+---+---+---+---+---+---+| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |+---+---+-----------------------+| H | Name Length (7+) |+---+---------------------------+| Name String (Length octets) |+---+---------------------------+| H | Value Length (7+) |+---+---------------------------+| Value String (Length octets) |+-------------------------------+ |
