HTTP 连接管理器介绍
HTTP 连接管理器（HCM）是 Envoy 代理的核心组件之一，作为网络级过滤器，它负责将原始字节流转换为 HTTP 级别的消息和事件，如接收到的请求头、消息体数据等。
HCM 不仅处理协议转换，还提供了丰富的 HTTP 功能支持，包括访问日志记录、请求 ID 生成和分布式追踪、请求头操作、路由表管理以及统计信息收集等。
从协议支持角度来看，HCM 原生支持 HTTP/1.1、WebSockets、HTTP/2 和 HTTP/3 协议。值得注意的是，Envoy 代理在设计时以 HTTP/2 多路复用代理为核心理念，这一点在 Envoy 组件的术语体系中得到了充分体现。
HTTP/2 术语解析
在 HTTP/2 协议中，核心概念包括：
- 流（Stream）：在已建立连接中进行双向数据传输的通道
- 消息（Message）：由完整的帧序列组成，对应一个完整的 HTTP 请求或响应
- 帧（Frame）：HTTP/2 协议中的最小通信单元，每个帧都包含帧头用于标识所属流
- 帧头（Frame Header）：包含帧的元信息，如流标识符、帧类型等
无论数据流来源于何种连接类型（HTTP/1.1、HTTP/2 或 HTTP/3），Envoy 都采用统一的**编解码 API（Codec API）**将不同的传输协议转换为协议无关的流、请求、响应模型。这种设计使得 Envoy 的大部分代码无需关心具体的协议实现细节。
HTTP 过滤器机制
HCM 支持丰富的 HTTP 过滤器生态系统。与监听器级别的过滤器不同，HTTP 过滤器专门处理 HTTP 层面的消息，而无需了解底层传输协议或多路复用能力。
HTTP 过滤器按照执行时机分为三种类型：
- 解码器（Decoder）：在 HCM 解码请求流时被调用
- 编码器（Encoder）：在 HCM 编码响应流时被调用
- 解码器/编码器（Decoder/Encoder）：在请求和响应两个路径上都会被调用
下图展示了 Envoy 在请求和响应路径上调用不同过滤器类型的执行流程：
与网络过滤器类似，HTTP 过滤器可以控制后续过滤器的执行流程，并在单个请求流的生命周期内共享状态信息。
数据共享机制
过滤器间的数据共享可以分为静态数据和动态数据两大类。
静态数据共享
静态数据在 Envoy 加载配置时确定，包含以下三种形式：
元数据（Metadata）
Envoy 的各种配置组件（监听器、路由、集群等）都包含 metadata 字段，用于存储键值对信息。元数据为过滤器提供了存储特定配置的能力，这些值在运行时保持不变，并在所有请求和连接中共享。
类型化元数据（Typed Metadata）
类型化元数据允许过滤器为特定键注册一次性的类型转换逻辑，避免了每次请求都需要进行元数据类型转换的开销。来自 xDS 的元数据在配置加载时就被转换为类型化对象，过滤器可以直接请求类型化版本。
HTTP 路由级过滤器配置
除了全局配置外，还可以为特定的虚拟主机或路由指定专门的配置。这些配置嵌入在路由表中，通过 typed_per_filter_config 字段进行指定。
动态数据共享
动态数据在每个连接或 HTTP 流中产生，可以被创建它的过滤器修改。StreamInfo 对象提供了在映射表中存储和检索类型化对象的方法。
过滤器执行顺序
HTTP 过滤器的执行顺序对于正确的请求处理至关重要。考虑以下过滤器链配置：
http_filters:
- filter_1
- filter_2
- filter_3
通常情况下，过滤器链的最后一个过滤器是路由器过滤器。假设所有过滤器都是解码器/编码器类型：
- 请求路径：按配置顺序执行，即
filter_1→filter_2→filter_3 - 响应路径：仅调用编码器过滤器，且执行顺序相反，即
filter_3→filter_2→filter_1
内置 HTTP 过滤器
Envoy 提供了丰富的内置 HTTP 过滤器，涵盖了常见的 Web 应用需求：
- 安全相关：CORS、CSRF 防护、JWT 认证、RBAC 授权
- 可观测性：访问日志、指标收集、分布式追踪
- 流量管理：限流、重试、超时控制
- 协议支持：gRPC 转换、WebSocket 代理
- 运维功能：健康检查、故障注入
完整的内置过滤器列表可以在 Envoy 官方文档 中查看。
通过灵活组合这些过滤器，可以构建出功能强大且高度定制化的 HTTP 代理服务。