HTTP 3.0于 2022 年 6 月 6 日正式发布了，最近盼盼抽出一些时间专门看了下，总结了一下，分享给大家学习。
HTTP3.0何改造UDP？
在HTTP2.0中推出了许多重要的优化，如二进制分帧协议、多路复用、头部压缩、服务端推送等，大幅度的提高了HTTP的性能，将其推上了新的台阶。
但即使性能得到了优化，HTTP在某些地方还是不满足大家的预期，主要是TCP带来的影响。如：
- 建立连接的时间过长
- 队头阻塞
- 移动网络切换时无法保持连接
- 网络切换时需要重新建立连接
TCP影响性能的一些特点，那为什么最终选用了UDP呢？
- 基于TCP的设备、协议、应用特别多，带来的影响特别大，难以兼容。
- TCP协议栈是Linux内核中的重要部分，修改、升级、兼容的成本特别大。
- TCP协议复杂，改造难度高。
既然TCP走不通，此时谷歌就将目光放到了同样是传输层协议的UDP身上。
UDP的几个特点:
- UDP无连接（没有建立连接和结束连接的成本）
- UDP数据无序，且数据报之间没有关联（无队头阻塞问题）
- UDP协议简单（修改成本低）
- UDP的几个特点都完全满足我们的需求，而唯一的缺陷就是UDP无法像TCP一样具有可靠性。
因此谷歌决定中UDP的基础上改造出一个具备TCP优点的新协议——QUIC协议。
QUIC协议
QUIC ，即快速UDP网络连接 (Quick UDP Internet Connections )， 是由谷歌提出的实验性网络传输协议 ，位于OSI模型的传输层。
QUIC旨在解决TCP协议的缺陷，并最终替代TCP协议， 以减少数据传输，降低连接建立延迟时间，加快网页传输速度。
QUIC主要特点如下
QUIC数据格式
QUIC连接建立 回顾HTTPS的握手过程包含TCP握手和TLS握手
建立连接-QUIC
多路复用
首次提出：HTTP2
定义：单个TCP连接上可以同时发送多个HTTP请求。
目的：解决HTTP1.1中单个连接1次只能发送一个请求的性能瓶颈 1个请求对应1个流，通过Stream ID就可以判断该数据帧属于哪个请求。
假设有A和B两个请求，对应的Stream ID分别为1和2。
前向纠错
前向纠错是一种差错控制方式，它是指信号在被送入传输信道之前预先按一定的算法进行编码处理，加入带有信号本身特征的冗码，在接收端按照相应算法对接收到的信号进行解码，从而找出在传输过程中产生的错误码并将其纠正的技术。
当出现丢包时，TCP采用的是重传机制，而QUIC采用的是前向纠错机制。
- 对于TCP来说，如果发生丢包，则需要一个等待延时判断是否发生了丢包，然后再启动重传机制，这个过程会造成一定的阻塞，影响传输的时间。
- QUIC每发送一组数据就对这组数据进行异或运算，并将结果作为一个校验和包发送出去。如果前面这组数据中出现了丢包的情况，就可以通过校验和与其他包来还原出丢包的数据，避免了重传带来的损耗。
连接迁移
在当前的移动网络环境下，用户的网络随时都有可能发生切换，比如从移动网络切换到WIFI环境，此时我们的IP地址就会发生变化。
由于TCP协议使用五元组（源IP，源端口，目的IP，目的端口，传输层协议） 来唯一表示一条连接，因此之前的连接就不可能继续保持，就需要重新建立TCP连接。
为了解决这个问题，基于UDP实现的QUIC完全摒弃了五元组的概念，其通过生成一个64位的随机数作为连接的标识，即使当我们发生了IP地址的切换，这个标识也不会发生任何变化，我们就可以快速的恢复连接，大大的改善了移动端应用的体验。
总结
QUIC是如何提升网络加载速度的？
- 降低连接耗时：在客户端有缓存的情况下实现 0-RTT 建立连接
- 更灵活的拥塞控制：在用户态可以为每个请求配置不同的拥塞控制策略
- 无队头阻塞的多路复用：在用户态可以为每个请求配置不同的拥塞控制策略
- 连接迁移：网络切换不会中断数据传输