一、什么是队头阻塞

队头阻塞，在网络模型中简单理解就是，对于队列型的请求模型，如HTTP的请求-响应模型、TCP的ACK确认机制，都依赖得到一个具体的响应包，如果收不到这个响应包，那下一个请求就不能发，从而导致网络连接的阻塞。

二、HTTP队头阻塞

上面说了HTTP的队头阻塞原因是1.1的请求-响应模型，同一个连接中，下一个请求需要等上一个响应回来才能发出去；

那就很容易想到两种方式，要么同时建立多个连接，同时多个连接发送请求；但这样会有一些问题：

• 导致资源浪费，包括套接字、内存、网络带宽等；
• 实现复杂，客户端和服务器都要维护多个连接的状态，防止断开。

所以浏览器一般都会限制最大连接数；因此，这个方法能一定程度上解决队头阻塞问题，但效果一般。

那既然多个连接行不通，那就想办法让多个请求在一个连接上进行，即多组请求-响应复用同一个连接，多路复用技术。

那怎么实现呢？在HTTP2中，是通过把请求格式改造成二进制帧的方式。

客户端和服务器通过约定streamID的方式，来把同一个连接中，多个请求的stream帧区分组合，得到有效的请求数据。

通过这种方式，不同请求之间就不存在依赖关系了，HTTP2的队头阻塞问题也就解决。

三、TCP队头阻塞

因为HTTP是基于TCP的，所以对于上面的Stream帧，无论是改变编码方式、包结构等等方法，对于TCP连接来说，它接收到的都是字节流（没错，就是TCP的特性之一，基于字节流传输）。

TCP在实际发送连接的过程中，把数据分段传输，因此，一个HTTP请求也会被分段发送。而且TCP又是通过序列号来保证可靠传输的，必须要前面的数据都收到，服务端才能从缓冲区中完整读取数据。

因此如果TCP连接中有数据段丢失，那这个请求也就被阻塞了，即TCP的队头阻塞。

为了解决TCP队头阻塞，编写HTTP3的人想到了UDP，UDP没有可靠传输，在UDP的基础上，通过算法保证传输的可靠性，即QUIC，让HTTP3不再被TCP的队头阻塞困扰。

四、一些总结

在工作的一年中，接触了很多网络相关的问题与实现：

比如，通信协议：HTTP、TCP、QUIC、RPC、WebSocket，还有Socket4代理等等。

也遇到了一些实际的网络问题，像

• 海外，尤其是东南亚等网络基建不好的地区，为了解决网络延迟导致的用户体验差而引入QUIC；
• 为了降低网络连接建立的开销，引入长连接；

本文就尝试通过分析队头阻塞，也算是做一个简单的回顾～