前言
HTTP/2协议在TCP连接之初进行协商通信，只有协商成功，才会涉及到后续的请求-响应等具体的业务型数据交换。
HTTP版本标识符
- h2，基于TLS之上构建的HTTP/2，作为ALPN的标识符，两个字节表示，0x68, 0x32，即https
- h2c，直接在TCP之上构建的HTTP/2，缺乏安全保证，即http
- 在HTTP/2 RFC文档出现之前，以上版本字段需要添加上草案版本号，类似于h2-11,h2c-17
HTTP/2 请求过程
针对直接建立在标准TCP之上HTTP2，在未知服务器是否提供HTTP/2支持之前，可以依赖现有HTTP/1.1进行试探。
HTTP版本的请求内容
- 客户端发起请求，只有请求报头：
GET / HTTP/1. 1
Host: server. example. com
Connection: Upgrade, HTTP2-Settings
Upgrade: h2c
HTTP2-Settings: <base64url encoding of HTTP/2 SETTINGS payload>
- 服务器若不支持HTTP/2，直接按照HTTP/1.1响应即可
HTTP/1. 1 200 OK
Content-Length: 243
Content-Type: text/html
. . .
服务器支持HTTP/2，通知客户端一起切换到HTTP/2协议下吧
HTTP/1. 1 101 Switching Protocols
Connection: Upgrade
Upgrade: h2c
[ HTTP/2 connection . . .
- 101响应空行之后，服务器必须发送的第一个帧为SETTINGS帧（其负载可能为空）作为连接序言
- 客户端接收到101响应后，也必须发送一个序言作为响应，其逻辑结构：
PRI * HTTP/2.0\r\n\r\nSM\r\n\r\n // 纯字符串表示，翻译成字节数为24个字节
SETTINGS帧 // 其负载可能为空
服务器端和客户端所发送的连接序言有所不同。
- 客户端可以马上发送请求帧或其它帧过去，不用等待来自服务器端的SETTINGS帧
- 任一端接收到SETTINGS帧之后，都需要返回一个包含确认标志位SETTIGN作为确认
- 其它帧的正常传输
HTTP/2的直接连接
客户端预先知道服务器提供HTTP/2支持，可以免去101协议切换的流程开销。
具体流程：
- 客户端必须首先发送一个连接序言，其逻辑结构：
PRI * HTTP/2.0\r\n\r\nSM\r\n\r\n // 纯字符串表示，翻译成字节数为24个字节
SETTINGS帧 // 其负载可能为空
- 发送完毕序言之后，客户端可以不用等待来自服务器端响应，马上发送HTTP/2其它帧
- 服务器端接收到客户端的连接序言之后，需要发送一个SETTINGS帧作为连接序言
- 任一端接收到SETTINGS帧之后，都需要返回一个包含确认标志位SETTIGN作为确认
- 其它帧的正常传输
HTTPS版本建立连接
HTTP/2安全版本在TLS上构建，协商采用的ALPN扩展协议，采用“h2”作为协议标识符（http版本则是“h2c”）。一定程度上可认为不存在试探是否支持或直接连接的烦恼，因为这个过程直接在TLS层协商而成。
流程如下：
- 客户端和服务器端TLS层协商
- 客户端发送连接序言（同上表示，PRI + SETTINGS）
- 接收到客户端连接序言之后，服务器端发送连接序言
- 双方各自确认SETTINGS帧
- 其它帧的正常传输
HTTPS和HTTP Upgrade方式协商
HTTPS协商是强制，封装在TLS之上ALPN扩展实现，HTTP只有非直接连接方式才会存在通过101 协议切换方式进行升级。
这里有一张图形象说明其流程。
统一的连接过程
这里不论是HTTP还是HTTPS，在两端成功协商之后（或HTTP的直接连接），其连接过程都是一样的
注意事项
- 客户端发起的HTTP/1.1请求，其流标识符为1，默认优先级；半关闭“half closed”状态，一旦完成HTTP/2的连接，将被应用于响应
- 文档提到的客户端可以通过HTTP Alternative Services（简称为[ALT-SVC]，类似于CNAME机制）获得通知服务器是否支持HTTP/2，但目前看来仅仅是草案建议而已
- 连接序言用于最后两端协商确认双方要使用HTTP/2协议，建立初始化的HTTP/2连接环境
- 客户端若知服务器支持HTTP/2，可免去通过HTTP/1.1 101协议切换方式进行升级，在建立连接后即可发送序言，否则只能在接收到服务器端101响应后发送序言
- 建立在TLS上的HTTP/2通过ALPN扩展协商机制取代101协议切换
- 连接序言所包含的SETTINGS帧其负载可以为空
- 针对一个TCP连接，服务器第一个要发送的帧必须是SETTINGS帧
- 为了避免不必要延迟，客户端可以在发送完毕序言之后发送帧数据，不用等待来自服务器端的序言SETTINGS帧
- 客户端接收到服务器端作为序言的SETTINGS帧，需要遵守其设定
- 在一些环境下需要提供一个顺序机制，允许服务器在客户端发送业务帧之前发送SETTINGS，这需要客户端配合
- 客户端和服务器端任何一方接收到无效连接序言需要抛出PROTOCOL_ERROR类型连接错误，若收到GOAWAY帧，可忽略
小结
HTTP/2连接的建立协商机制比HTTP/1.1稍微复杂了一些。
对比明文版的HTTP/1.1和HTTP/2完成一次请求-响应：
- HTTP/1.1在建立建立之后，只需要发送请求报文数据
- HTTP/2客户端需要在连接建立之初马上发送一个连接序言过去，然后才是正常请求
- 两端（客户端+服务器端）的两次完整的连接序言+确认的交互流程，多了两次往返过程
在弱网络环境下，会不会加重网络负载，只能拭目一看了。
引用
- 《Implementing HTTP/2 client in 60 minutes》