前端与HTTP那些事儿

来源:前端摆渡人 发布时间:2019-05-10 16:33:10 阅读量:778

各版本的http

发展

在HTTP建立之初,主要是为了传输超文本标记语言(HTML)文档。随着时代的发展,也进行了若干次演进。下图是各个版本发布的时间轴。


目前为止,使用最为广泛的是http1.1,http1.0应该比较少了,最新的是http2。

这篇博文也主要,围绕着1.0、1.1、2.0三个版本进行介绍。


http/1.0

http1.0不会复用tcp链接,每次请求都会打开、断开一条链接。

如果您看过我前阵子整理的关于TCP的博文,您就会知道,TCP是有延迟响应机制的,每次请求并不会马上返回。这算是http1.0性能不好的一个原因吧。



http/1.1

http/1.1当前普及程度最高的http版本。

到了http/1.1版本,tcp链接可以持久保持了(也就说,一段时间内,一个tcp链接会等到同一个域名下的所有资源加载完后再断开。)



在保持tcp链接的基础上,引入了http管道的机制,差点实现了多路复用。


http/1.1 without pipelining(不使用管道)

通过一条tcp链接请求资源,只有在上一个请求完成后,才能发出下一个请求。也就是上图描述的情形。


http/1.1 with pipelining(使用管道)

客户端不会等待响应,直接并发N个请求。但是,http/1.x有严格的串行返回响应机制。通俗的讲就是:请求时,不用等上一个完成;但响应时,必须严格按照顺序返回。

通过开发者工具,你就可以观察到这一点。



基于以上描述,使用“ HTTP 管道”技术时,万一第一个响应时间很长,那么后面的响应处理完了也无法发送,只能被缓存起来,占用服务器内存,这就是传说中的“队首阻塞(head of line blocking)”。

这也是http/1.x下,多数网络体验不好的原因。


http/2.0

在介绍http/2.0之前,我们来先看一份Akamai公司提供的一个官方演示。


这里用了361(19*19)张图片,分别使用http/1.1,http/2.0两种版本的协议进行对比。可以直观的感受到,http/2.0比http/1.0快出5倍左右的速度。


考虑到您可能需要分别用开发者工具仔细查看下两个版本,我已经帮你找好了两个版本对应的链接。(不客气)


http/1.1的演示

http/2.0的演示

那http/2.0究竟引入了哪些机制、特性才达到目前的加速效果呢?简答的说可以概括成。


二进制分帧层


多路复用


首部压缩


服务器推送(server Push)


二进制分帧层与多路复用

引入了二进制分帧层,就不再是文本传输了,而是数据帧(二进制)。

注意:HTTP原本的语义,方法、动词、首部都不受影响。仅仅是传输期间的数据格式变化了。



http/2规定了10种不同的帧。

如上图,分针层会把 开始行,首部行分割到HEADERS帧,正文实体分割到DATA帧。


TCP 连接在客户端和服务器间建立了一条运输的通道,可以双向通行,当一端要向另一端发送消息时,会先把这个消息拆分成几部分(帧),然后通过发起一个流对这些帧进行发送,最后在另一端将同一个流的帧重新组合。


这里涉及了以下概念。


流:已建立的连接上的双向字节流

消息:与逻辑消息对应的完整的一系列数据帧

帧:HTTP/2 通信的最小单位,每个帧包含帧首部



其中帧对数据进行顺序标识,这样浏览器收到数据之后,就可以按照序列对数据进行合并,而不会出现合并后数据错乱的情况。同样是因为有了序列,服务器就可以并行的传输数据,这就是流所做的事情。


HTTP/2对同一域名下所有请求都是基于流,也就是说同一域名不管访问多少文件,也只建立一路连接。同样Apache的最大连接数为300,因为有了这个新特性,最大的并发就可以提升到300,比原来提升了6倍!


首部压缩

在服务器和客户端各维护一个“首部表”,表中用索引代表首部名,或者首部键 - 值对,上一次发送两端都会记住已发送过哪些首部,下一次发送只需要传输差异的数据,相同的数据直接用索引表示即可。


首部压缩,可以解决http头臃肿的问题。


服务器推送(server Push)

服务器可以对一个客户端请求发送多个响应。也就是说,除了对最初请求的响应外,服务器还可以额外向客户端推送资源。


这里就涉及到了另一个帧类型:PUSH_PROMISE帧。

举个栗子,当客户端请求index.html时,服务器会同时推送style.css,index.js对应的PUSH_PROMISE帧。客户端可以直接缓存起来。


基于http/2对前端性能优化的思考

个人觉得前端的性能优化,应该主要从两个方面。加载速度和流畅运行。

原引,在网上看到的一段话:


网页不仅应该被快速加载,同时还应该流畅运行,比如快速响应的交互,如丝般顺滑的动画等。


http/1.x的优化方案

当然,今天的主题是讨论网路协议,那我们只谈加载速度。

基于http1.x的相关特性,可爱的前端们提出了很多颇具成效的优化方案。(精灵图,多域名加载等等)其中,比较著名的雅虎军规,很多人应道都知道,这里有一张整理好的图。



http/2的变革

在http/2的基础上,很多http/1.x要优化的问题,都不存在了。问题都不存在了,问题的优化方案也就不存在了。

这里插一句,我始终坚信的一个观点是:没有任何优化手段是不需要付出代价的。是药三分毒,无非是取舍罢了。


1.合并css、js与精灵图

在http/1.x时代,http并没有最大程度上利用好tcp链接。虽然http/1.1里有了http管道,但其也带来了队首阻塞等问题,同时也要受队列大小的限制。所以我们要通过合并文件的方式减少http链接数量。

不错,减少http请求数量的确能起到优化的作用,但与此同时,也有很多弊端:


所有文件合成一个大文件,那不管哪个模块发生变更,都要整体更新,用户都要重新下载,无法继续使用缓存。


带来了额外的维护成本。印象比较深的是维护精灵图,稍微改一点,就得重新弄。


以上,就是”合并css方案"、“合并js方案”、“精灵图方案”的优势与弊端。


在http/1.x基础上,明显优势>弊端,所以我们使用这些方案。


但http/2,它对tcp链接的利用程度已经有了飞跃性的提升。此时这些方案是否优势>弊端,就值得商榷了。笔者觉得应该正好反过来。优势<弊端。


2.分域名

在http/1.x基础上,分域名有两个好处。


为了绕过浏览器对同一域名的最大管道限制。可以同时请求更多内容。

同一域名下的请求报文,会匹配的站点的全部cookie,增大请求报文长度。而很多资源,比如图片、css是不需要cookie的。

在http/2上,对于这些问题


原本就支持多路复用,没必要分

有首部压缩机制,首部行大点,也就传一个。

3.接口合并

如果页面需要多种数据,我们会尽量将数据汇总到一个接口,以减少http请求数量。

这种做法,几乎违背了各种程序设计规范,比如“单一职责原则”等等,接口很难复用,维护成本高。

这种方案在http/2下,明显弊端>优势了。



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愿大家都能在编程这条路,越走越远。



标签: PHP 环境搭建
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