http長(zhǎng)連接和短連接機(jī)制
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今天咱們聊一聊http的連接機(jī)制【長(zhǎng)連接、短連接】。為什么在http1.0后支持長(zhǎng)連接機(jī)制，它究竟解決了什么困惑？它又帶來(lái)了什么問(wèn)題？又是通過(guò)什么方式解決的？通過(guò)這篇文章，這些疑惑通通消滅掉～～～
計(jì)網(wǎng)以往文章
短連接
客戶(hù)端與服務(wù)端進(jìn)行交互時(shí)，首先會(huì)進(jìn)行tcp三次握手建立通信連接，建立成功后才會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)服務(wù)端返回響應(yīng)報(bào)文后會(huì)斷開(kāi)連接，這種連接方式被稱(chēng)為短連接。
短連接也可以理解為每次進(jìn)行http請(qǐng)求時(shí)都會(huì)創(chuàng)建tcp連接，傳輸完成后斷開(kāi)連接。但短連接沒(méi)有弊端嗎？
舉個(gè)例子，現(xiàn)在要加載某個(gè)網(wǎng)站，網(wǎng)站需要加載js、css、html、數(shù)據(jù)請(qǐng)求等等，會(huì)向服務(wù)端發(fā)送多個(gè)http請(qǐng)求，此時(shí)如果使用短連接的話，每個(gè)請(qǐng)求都會(huì)重復(fù)建立三次握手、四次揮手，加載時(shí)間大大延遲，影響性能。為了改進(jìn)這一缺點(diǎn)，引進(jìn)了"長(zhǎng)連接"特性。
下圖就是以短連接方式進(jìn)行http請(qǐng)求，從圖中可以看出，每次http請(qǐng)求都會(huì)建立tcp三次握手，服務(wù)端響應(yīng)后進(jìn)行tcp四次揮手?jǐn)嚅_(kāi)連接。
長(zhǎng)連接
http針對(duì)短連接暴露出來(lái)的問(wèn)題，提出了一種解決方案：長(zhǎng)連接。
長(zhǎng)連接：tcp三次握手建立起通信后，可以在一次tcp連接上傳輸多個(gè)http請(qǐng)求，這樣減少了tcp建立和關(guān)閉的消耗和延遲。
下圖表示短連接和長(zhǎng)連接的對(duì)比圖：
從圖中可知，使用短連接進(jìn)行通信時(shí)，在每次http請(qǐng)求完成后都會(huì)經(jīng)歷四次握手?jǐn)嚅_(kāi)連接；而長(zhǎng)連接在建立起tcp通信時(shí)，在一次tcp傳輸上可以進(jìn)行多個(gè)http請(qǐng)求。就以圖中http請(qǐng)求次數(shù)為例，使用短連接通信需要經(jīng)歷三次tcp建立和關(guān)閉，使用長(zhǎng)連接通信只需經(jīng)歷一次tcp建立和關(guān)閉。相比之下，使用長(zhǎng)連接大大減少了tcp的建立和關(guān)閉所帶來(lái)的時(shí)間延遲和資源消耗問(wèn)題。
剛剛說(shuō)了長(zhǎng)連接的優(yōu)勢(shì)，那么問(wèn)題來(lái)了，http使用長(zhǎng)連接的話，它如何進(jìn)行設(shè)置操作？
http連接機(jī)制
由于長(zhǎng)連接對(duì)性能的改善效果非常顯著，所以在 HTTP/1.1中的連接都會(huì)默認(rèn)啟用長(zhǎng)連接。不需要用什么特殊的頭字段指定，只要向服務(wù)器發(fā)送了第一次請(qǐng)求，后續(xù)的請(qǐng)求都會(huì)重復(fù)利用第一次打開(kāi)的 TCP 連接，也就是長(zhǎng)連接，在這個(gè)連接上收發(fā)數(shù)據(jù)。
當(dāng)然，我們也可以在請(qǐng)求頭里明確地要求使用長(zhǎng)連接機(jī)制，使用的字段是Connection，值是“keep-alive”。
不過(guò)不管客戶(hù)端是否顯式要求長(zhǎng)連接，如果服務(wù)器支持長(zhǎng)連接，它總會(huì)在響應(yīng)報(bào)文里放一個(gè)“Connection: keep-alive”字段，告訴客戶(hù)端：“我是支持長(zhǎng)連接的，接下來(lái)就用這個(gè) TCP 一直收發(fā)數(shù)據(jù)吧”。
如果對(duì)http頭報(bào)文不熟悉的話，可以看一下我之前寫(xiě)的文章<<揭開(kāi)http報(bào)文的神秘面紗>>，這里面有解釋Connection頭字段屬性以及取值含義。
隊(duì)頭阻塞
隊(duì)頭阻塞
看完了短連接和長(zhǎng)連接，接下來(lái)就要說(shuō)到著名的“隊(duì)頭阻塞”（Head-of-line blocking，也叫“隊(duì)首阻塞”）了。
“隊(duì)頭阻塞”與短連接和長(zhǎng)連接無(wú)關(guān)，而是由 HTTP 基本的“請(qǐng)求 - 應(yīng)答”模型所導(dǎo)致的。
因?yàn)?HTTP 規(guī)定報(bào)文必須是“一發(fā)一收”，這就形成了一個(gè)先進(jìn)先出的“串行”隊(duì)列。隊(duì)列里的請(qǐng)求沒(méi)有輕重緩急的優(yōu)先級(jí)，只有入隊(duì)的先后順序，排在最前面的請(qǐng)求被最優(yōu)先處理。
如果隊(duì)首的請(qǐng)求因?yàn)樘幚淼奶⒄`了時(shí)間，那么隊(duì)列里后面的所有請(qǐng)求也不得不跟著一起等待，結(jié)果就是其他的請(qǐng)求承擔(dān)了不應(yīng)有的時(shí)間成本。
性能優(yōu)化
針對(duì)http的"隊(duì)頭阻塞"問(wèn)題，到底如何進(jìn)行優(yōu)化呢？
并發(fā)連接：可以對(duì)一個(gè)域名并發(fā)發(fā)送多個(gè)連接，一個(gè)隊(duì)頭阻塞，將其后面的請(qǐng)求掛載到其他隊(duì)列上，以此緩減"隊(duì)頭阻塞問(wèn)題"。用數(shù)量解決質(zhì)量問(wèn)題
總結(jié)
早期的 HTTP 協(xié)議使用短連接，收到響應(yīng)后就立即關(guān)閉連接，效率很低
HTTP/1.1 默認(rèn)啟用長(zhǎng)連接，在一個(gè)連接上收發(fā)多個(gè)請(qǐng)求響應(yīng)，提高了傳輸效率
服務(wù)器會(huì)發(fā)送“Connection: keep-alive”字段表示啟用了長(zhǎng)連接
報(bào)文頭里如果有“Connection: close”就意味著長(zhǎng)連接即將關(guān)閉
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