详解基于Node.js的HTTP/2 Server实践

前言

HTTP/2是浏览器最新的协议，比HTTP/1.1更快、更高效。Node.js天然支持HTTP/2协议，并且使用起来也非常容易。本文将讲解如何使用Node.js创建基于HTTP/2协议的服务器。

实现步骤

1. 创建Node.js项目：首先，需要创建一个新的Node.js项目。在终端进入到你创建项目的路径，执行以下命令来初始化你的项目：

npm init

在执行该命令后，会让你填写一些关于项目的信息（如项目名称、版本号等），按照提示一步步输入即可。

1. 安装http2模块：接下来，需要使用以下命令来安装http2模块：

npm install http2

1. 编写HTTP/2服务器代码：创建一个server.js文件，用来编写你的HTTP/2服务器代码。先在文件里加载http2模块：

const http2 = require('http2');

接下来，创建HTTP/2服务器：

const server = http2.createServer();

然后，监听端口号并启动服务器：

server.listen(3000, () => {
  console.log('Server is listening on port 3000');
});

1. 使用SSL证书：
   HTTP/2必须使用SSL/TLS加密，因此需要使用SSL证书。接下来，需要创建 SSL 证书以用于本地测试 若您没有自己的证书，则可以使用 OpenSSL 来自己生成一个。在终端中输入以下命令：

openssl req -x509 -newkey rsa:2048 -nodes -sha256 -subj '/CN=localhost' -keyout localhost-privkey.pem -out localhost-cert.pem

上述命令会要求您输入一些信息，输入完毕后，在您的项目根目录中会出现两个文件：localhost-privkey.pem 和 localhost-cert.pem。

在server.js中添加证书配置：

const options = {
  key: fs.readFileSync('./localhost-privkey.pem'),
  cert: fs.readFileSync('./localhost-cert.pem')
};

const server = http2.createSecureServer(options);

1. 处理请求和响应：
   HTTP/2服务器处理请求和响应的方式与HTTP/1.1有些不同。HTTP/2使用stream（流）来处理请求和响应。对于一个请求，HTTP/2服务器会开启一个stream，对于每个stream，服务器都会返回一个response (响应)。response可以由一到多个data frames(数据帧)组成。

下面的示例代码演示了如何处理请求和响应：

server.on('stream', (stream, headers) => {
  // 接收请求，并处理响应
  // 处理流
  stream.respond({
    ':status': 200, // HTTP/2响应状态码
    'content-type': 'text/html', // 响应数据类型
  });
  stream.end('<h1>Hello World</h1>');
});

在上述代码中，我们监听了stream事件，并且在事件回调函数中响应客户端的请求。

示例1：向客户端发送CSS文件

下面的示例展示了如何向HTTP/2客户端发送CSS文件：

server.on('stream', (stream, headers) => {
  const {
    ":path": path
  } = headers;

  if (path === '/index.css') {
    // 返回CSS文件
    stream.respond({
      'content-type': 'text/css',
      ':status': 200
    });

    stream.end('body{background-color: blue; color: white}');
  } else {  // 返回HTML文件
    stream.respond({
      'content-type': 'text/html',
      ':status': 200
    });

    stream.end('<link rel="stylesheet" type="text/css" href="/index.css"><h1>Hello World</h1>');
  }
});

在上述代码中，我们监听了stream事件，并根据请求路径（path）是否为/index.css来判断应该返回CSS文件还是HTML文件。如果是CSS文件，我们会返回CSS文件的内容。

示例2：向客户端发送图片

下面的示例展示了如何向HTTP/2客户端发送图片：

server.on('stream', (stream, headers) => {
  const {
    ":path": path
  } = headers;

  if (path === '/logo.png') {
    // 返回图片
    stream.respond({
      'Content-Type': 'image/png',
      ':status': 200
    });
    const imageStream = fs.createReadStream('./logo.png');
    imageStream.pipe(stream);
  } else {
    // 返回HTML
    stream.respond({
      'content-type': 'text/html',
      ':status': 200
    });
    stream.end('<img src="/logo.png" alt="logo"><h1>Hello World</h1>');
  }
});

在上述代码中，我们监听了stream事件，并根据请求路径（path）是否为/logo.png来判断应该返回图片还是HTML文件。如果是图片，我们会读取图片并将其通过流的形式返回。

结论

本文向大家介绍了如何使用Node.js创建基于HTTP/2协议的服务器，并提供了两个示例代码，分别演示如何向客户端发送CSS文件和图片。