HTTP/2 与 WEB 性能优化(二)

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更多的并发连接 + Keep-Alive 机制,会显著增加服务端和客户端的负担;

作者:何妍 

在 HTTP/2 中,同域名下所有通信也有单个连接上完成,你這個连接不都可以 承载任意数量的双向数据流。每个数据流都以消息的形式发送,而消息又由有有二个 或多个帧组成。多个帧之间不都可以 乱序发送,原因根据帧首部的流标识不都可以 重新组装。下面有一幅图说明帧、消息、流和连接的关系:

TCP 协议某种更适合用来长时间传输大数据,也不它的稳定和可靠性不都可以 显露出来。HTTP/1 时代不要 短而小的 TCP 连接,反而更多地将 TCP 的缺点给暴露出来了。

村里人 知道,HTTP/2 并没有改动 HTTP/1 的语义每项,這個请求土办法、响应具体情况码、URI 以及头部字段等核心概念依旧发生。HTTP/2 最大的变化是重新定义了格式化和传输数据的土办法,这是通过在高层 HTTP API 和低层 TCP 连接中引入二进制分帧层来实现。也不改动的好处是也不的 WEB 应用完整性不不修改,就能享受到协议升级带来的收益。

HTTP/2 的连接

在「HTTP/2 与 WEB 性能优化(一)」这篇博客中,我主要写了 HTTP/2 中的 Server Push 给 WEB 性能优化带来的便利,今天继续来聊一聊 HTTP/2 這個方面的改变。

CSS、JS 合并:合并后的资源不都可以 整体加载完才开使了解析、执行。也不加载完有有二个 文件就不都可以 解析并执行有有二个 ,将统统个文件合并成有有二个 巨无霸,会整体推后可用时间。为此,Chrome 新版引入了 Script Streaming 技术,能边加载边解析 JS 文件。Gmail 为了处里你這個什么的问题,将多个 JS 文件合并为有有二个 由多个 inline script 片段组成的 html,用 iframe 引入,以达到边加载变解析执行的效果。另外,与图片合并這個,CSS、JS 合并也会遇到「无论多小的改动,也有原因整个合并文件缓存失效」的什么的问题。

流(Stream):发生于连接中的有有二个 虚拟通道。流不都可以 承载双向消息,每个流也有有有二个 唯一的整数 ID;

基于哪些原因,HTTP 管道技术无法大规模使用,村里人 不都可以 寻找這個方案。实际上,在 HTTP/1 时代,连接数优化不外乎有有二个 方面:开源和节流。

这里说的开源,当然也有「Open Source」那个开源。既然有有二个 TCP 连接同去非要处里有有二个 HTTP 消息,那多开有几个 TCP 连接不就处里你這個什么的问题了。是的,浏览器实在是没有做的,HTTP/1.1 初始版本中允许浏览器针对同有有二个 域名同去创建有有二个 连接,在修订版(rfc721000)中更是加带了你這個限制。实际上,现代浏览器一般允许同域名并发 6~8 个连接。你這個数字为哪些非要更大呢?实际上这是出于公平性的考虑,每个连接对于服务端来说也有带来一定开销,原因浏览器不加以限制,有有二个 性能好效率足的终端就原因耗尽服务端所有资源,造成当时人无法使用。

服务端为了保证按顺序回传,通常不都可以 缓存多个响应,从而占用更多的服务端资源,也更容易被人攻击;

先来看看这有几个概念:

HTTP/1 的连接

浏览器连续发送多个请求后,等待图片响应这段时间内原因遇上网络异常原因连接被断开,无法得知服务端处里具体情况,原因完整性重试原因会造成服务端重复处里;

原因村里人 非要无限制开源,统统节流统统怎么才能 要。除了砍掉页面内容,第二次访问时利用 HTTP 缓存之外,通常能做的就非要合并请求了。根据合并的内容不同,一般又分为以下几种:

这里稍微吐槽下:本地 TCP 连接和本地端口也是某种资源,为了做 WEB 性能优化,开更多的域名让浏览器创建更多的并发连接,是很霸道和不公平的做法。

节流

图片、音频内联:除了也有里面有有二个 什么的问题之外,二进制文件以 Data URI 土办法内联,不都可以 进行 Base64 编码,体积会变大 1/3。

CSS、JS 内联:上篇文章我完整性分析过内联的优点和弊端。主要有有二个 什么的问题:1)无法利用缓存;2)多页面无法共享。

HTTP/1 的请求和响应报文,也有由起始行、首部和实体正文(可选)组成,各每项之间以文本换行符分隔。而 HTTP/2 将请求和响应数据分割为更小的帧,并对它们采用二进制编码。下面这幅图中的 Binary Framing 也不新增的二进制分帧层:

异步接口合并:批量接口返回的时间受木桶效应影响,最慢的那个接口被抛弃了這個接口。

消息(Message):指 HTTP/2 中逻辑上的 HTTP 消息。這個请求和响应等,消息由有有二个 或多个帧组成;

里面这份列表何必 完整性,我也没打算列全,哪些就足以说明 HTTP/1 时代村里人 在性能上所做过的不懈努力了。可惜,村里人 何必 完美,分别列举一下村里人 的缺点:

帧(Frame):HTTP/2 数据通信的最小单位。帧用来承载特定类型的数据,如 HTTP 首部、负荷;原因用来实现特定功能,這個打开、关闭流。每个帧都含有帧首部,其中会标识出当前帧所属的流;

结论

另外,HTTP/1 协议头部使用纯文本格式,没有任何压缩,且含有统统冗余信息(這個 Cookie、UserAgent 每次也有携带),统统有有二个 页面的请求数不要 ,头部带来的额外开销就越大。村里人 一般会用短小且独立的域名来托管静态资源,也不为了减小你這個开销(域名越短请求头起始行的 URI 就越短,独立域名不不共享主域的 Cookie,能与否 效减小请求头大小,你這個策略一般称之为 Cookie-Free Domain)。

图片合并:首先,为了显示一张小图,而不得不加载合并后的整张大图,一原因浪费流量;二是占用更多内存。其次,合并图片中任何一处修改,也有原因整张大图缓存失效。哪些什么的问题不都可以 根据不同场景,选则 Data URI、Icon Font、SVG 等技术来改造。另外,雪碧图的生成和维护都比较繁琐,最好使用工具自动管理。

图片、音频内联(Data URI);

异步接口合并(Batch Ajax Request);

开源

CSS、JS 内联(Inline);

来源:51CTO

CSS、JS 合并(Concatenation);

图片合并,雪碧图(CSS Sprite);

每个域名的第有有二个 连接也有经历 DNS 解析的过程,这在移动端原因不都可以 耗费几百毫秒;

另外,服务端和浏览器之间的里面代理设备也不一定支持 HTTP 管道,这给管道技术的普及引入了更多复杂化性;

在 HTTP/1 中,每有有二个 请求和响应也有占用有有二个 TCP 连接,尽管有 Keep-Alive 机制不都可以 复用,但在每个连接上同去非要有有有二个 请求 / 响应,这原因完成响应前一天,你這個连接非要用于這個请求(缘何判断响应与否 开使了,不都可以 看这里)。原因浏览器不都可以 向同有有二个 域名发送多个请求,不都可以 在本地维护有有二个 FIFO 队列,完成有有二个 再发送下有有二个 。也不,从服务端完成请求开使了回传,到收到下有有二个 请求之间的这段时间,服务端发生空闲具体情况。

连接(Connection):与 HTTP/1 相同,也有指对应的 TCP 连接;

也不,村里人 提出了 HTTP 管道(HTTP Pipelining)的概念,试图把本地的 FIFO 队列挪到服务端。它的原理是也不的:浏览器一股脑把请求都发给服务端,也不等着就不都可以 了。也不服务端就不都可以 在处里完有有二个 请求后,马上处里下有有二个 ,不不有空闲了。甚至服务端还不都可以 利用多守护应用应用程序并行处里多个请求。可惜,原因 HTTP/1 不支持多路复用,你這個方案有有几个棘手的什么的问题:

服务端收到多个管道请求后,不都可以 按接收顺序逐个响应。原因恰好第有有二个 请求不怎么才能 慢,后续所有响应也有跟着被阻塞。你這個具体情况通常被称之为「队首阻塞(Head-of-Line Blocking)」;

也不,现在含有几5个 CSS、JSS,几百张图片的页面大有所在。为了进一步榨干浏览器,开更多的源,往往村里人 也有对静态资源做域名散列,将页面静态资源分散在多个子域下加载。多域名能提高并发连接数,也会带来统统什么的问题,這個:

原因同一资源在不同页面被散列到不同子域下,会原因无法利用前一天的 HTTP 缓存;

HTTP/1 时代,村里人 为了节省昂贵的 HTTP 连接(TCP 连接),采用了各种优化手段,哪些方案這個会引入這個什么的问题,也不相比收益来说还是值得做,也应该做。也不,有了 HTTP/2 的多路复用和头部压缩,HTTP 连接变得不都可以 随心所欲了,本文提到的哪些连接数优化手段实在不都可以 退休了。

哦对了,据官方预测,HTTP/1 为宜还不都可以 10 年不都可以 彻底退出历史舞台,另外尽管 HTTP/2 协议允许脱离 TSL 部署,但 Chrome 和 Firefox 都表示不支持非 TLS 的 HTTP/2,前一天很原因有有二个 网站会同去提供 HTTP/1.1、HTTP/1.1 over TLS、HTTP/2 over TLS 某种服务。怎么才能 才能 在每项具体情况下,都能给用户提供最好的体验,不都可以 更加深入的优化研究和更加精细的优化策略。由此可见,在很长一段时间内,WEB 性能优化非但不不落幕,反而会更加重要。