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HTTP_1:HTTP性能优化

浏览器中的网络第一讲(HTTP/1.0发展及性能优化)

我们知道 HTTP 是浏览器中 最重要 使用最多 的协议,是 浏览器和服务器之间的通信语言 ,也是互联网的基石。而随着浏览器的发展,HTTP 为了能适应新的形式也在持续改进优化,大的版本分别是 即将退伍的 HTTP/1 意气风发的 HTTP/2 以及整装待发的 HTTP/3

超文本传输协议 HTTP/0.9

** TTP/0.9 是于 1991 年提出的,主要用于学术交流,需求很简单——用来在网络之间传递 HTML 超文本的内容,所以被称为超文本传输协议。整体来看,采用了基于请求响应的模式,从客户端发出请求,服务器返回数据。

一个基于HTTP/0.9的请求流程

  • HTTP 都是基于 TCP 协议的,所以客户端先要根据 IP 地址、端口和服务器建立 TCP 连接,而建立连接的过程就是 TCP 协议三次握手的过程。
  • 建立好连接之后,会发送一个 GET 请求行的信息,如GET /index.html用来获取 index.html。
  • 服务器接收请求信息之后,读取对应的 HTML 文件,并将数据以 ASCII 字符流返回给客户端。
  • HTML 文档传输完成后,断开连接。

db1166c68c22a45c9858e88a234f1a34.png HTTP/0.9请求流程

HTTP/1.0诞生的背景

万维网的高速发展带来了很多新的需求,浏览器中展示的不单是 HTML 文件了,还包括了 JavaScript、CSS、图片、音频、视频等不同类型的文件。因此支持多种类型的文件下载是 HTTP/1.0 的一个核心诉求,而且文件格式不仅仅局限于 ASCII 编码,还有很多其他类型编码的文件。这时候HTTP/0.9就显得吃力,于是HTTP/1.0诞生了。

HTTP/1.0是如何支持多文件多种不同类型的数据呢?

为了让客户端和服务器能更深入地交流,HTTP/1.0 引入了请求头和响应头,它们都是以为 Key-Value 形式保存的,在 HTTP 发送请求时,会带上请求头信息,服务器返回数据时,会先返回响应头信息。至于 HTTP/1.0 具体的请求流程,如下图。 b52b0d1a26ff2b8607c08e5c50ae687d.png HTTP/1.0 的请求流程

改进的HTTP/1.1

很快 HTTP/1.0 也不能满足需求了,所以 HTTP/1.1 又在 HTTP/1.0 的基础之上做了大量的更新

1.改进持久连接

HTTP/1.0 每进行一次 HTTP 通信,都需要经历建立 TCP 连接、传输 HTTP 数据和断开 TCP 连接三个阶段(如下图) cccc9faf6d0addea8e1bf307cd7d8d7d.png 在当时,由于通信的文件比较小,而且每个页面的引用也不多,所以这种传输形式没什么大问题。但是随着浏览器普及,单个页面中的图片文件越来越多,有时候一个页面可能包含了几百个外部引用的资源文件,如果在下载每个文件的时候,都需要经历建立 TCP 连接、传输数据和断开连接这样的步骤,无疑会增加大量无谓的开销。 为了解决这个问题, HTTP/1.1 中增加了持久连接的方法,它的特点是在一个 TCP 连接上可以传输多个 HTTP 请求,只要浏览器或者服务器没有明确断开连接,那么该 TCP 连接会一直保持。 80b57830e15faa17631bea74054a0e1a.png 从上图可以看出,HTTP 的持久连接可以有效减少 TCP 建立连接和断开连接的次数,这样的好处是减少了服务器额外的负担,并提升整体 HTTP 的请求时长。 持久连接在 HTTP/1.1 中是默认开启的,所以你不需要专门为了持久连接去 HTTP 请求头设置信息,如果你不想要采用持久连接,可以在 HTTP 请求头中加上Connection: close。目前浏览器中对于同一个域名,默认允许同时建立 6 个 TCP 持久连接

2.提供虚拟主机的支持

在 HTTP/1.0 中,每个域名绑定了一个唯一的 IP 地址,因此一个服务器只能支持一个域名。但是随着虚拟主机技术的发展,需要实现在一台物理主机上绑定多个虚拟主机,每个虚拟主机都有自己的单独的域名,这些单独的域名都公用同一个 IP 地址。 因此,HTTP/1.1 的请求头中增加了** Host 字段**,用来表示当前的域名地址,这样服务器就可以根据不同的 Host 值做不同的处理。

3.对动态生成的内容提供了完美支持

在设计 HTTP/1.0 时,需要在响应头中设置完整的数据大小,如Content-Length: 901,这样浏览器就可以根据设置的数据大小来接收数据。不过随着服务器端的技术发展,很多页面的内容都是动态生成的,因此在传输数据之前并不知道最终的数据大小,这就导致了浏览器不知道何时会接收完所有的文件数据。 HTTP/1.1 通过引入 Chunk transfer 机制 来解决这个问题,服务器会将数据分割成若干个任意大小的数据块,每个数据块发送时会附上上个数据块的长度,最后使用一个零长度的块作为发送数据完成的标志。这样就提供了对动态内容的支持。

5.客户端 Cookie、安全机制

HTTP/1.1 还引入了 客户端 Cookie 机制 安全机制 ,这也是为什么很多沾点第二次打开速度会很快的原因之一。