02 網(wǎng)絡(luò)面經(jīng)：一個TCP連接可以發(fā)送多少個HTTP請求？

一個TCP連接可以發(fā)送多少個HTTP請求？就這這個問題，我們聊聊TCP、HTTP以及瀏覽器之間的關(guān)系和對請求處理的優(yōu)化。

TCP與HTTP的淵源

我們知道TCP協(xié)議對應(yīng)于傳輸層，HTTP協(xié)議對應(yīng)于應(yīng)用層。WEB項目中，HTTP協(xié)議是建立在TCP的基礎(chǔ)上的。

最初瀏覽器從服務(wù)器加載一個網(wǎng)頁，會發(fā)起一個HTTP請求，這時需要先建立一個TCP連接。當(dāng)本次數(shù)據(jù)請求完畢之后，會立刻斷開TCP連接。

但隨著時間的推理，HTML網(wǎng)頁內(nèi)容越來越復(fù)雜，不僅有內(nèi)容，還有JS、CSS和圖片資源，每個資源的請求都建立一次TCP連接，效率就會很低。

這時，Keep-Alive就被提出用來了，專門用于解決效率低的問題。

本文關(guān)于TCP連接能夠發(fā)送多少個HTTP請求，本質(zhì)上就是圍繞著解決通信的低效問題的。

下面我們通過幾個常見的面試問題，來逐步揭開這其中包含的知識點。

問題一：瀏覽器建立TCP連接之后，完成一次HTTP請求，是否會斷開？

HTTP協(xié)議Header中的Connection屬性決定了連接是否持久，不同HTTP協(xié)議版本有所不同。

HTTP/1.0中Connection默認為close，即每次請求都會重新建立和斷開TCP連接。缺點：建立和斷開TCP連接，代價過大。

HTTP/1.1中Connection默認為keep-alive，即連接可以復(fù)用，不用每次都重新建立和斷開TCP連接。超時之后沒有連接則主動斷開?？梢酝ㄟ^聲明Connection為close進行關(guān)閉。

優(yōu)點：TCP連接可被重復(fù)利用，減少建立連接的損耗，SSL的開銷也可以避免。刷新頁面時也可以復(fù)用，從而不再建立SSL連接等。

結(jié)論：默認情況下（HTTP/1.1）建立TCP連接不會斷開，只有在請求報頭中聲明Connection: close才會請求完成之后關(guān)閉連接。不斷開的最終目的是減少建立連接所導(dǎo)致的性能損耗。

問題二：一個TCP連接可以對應(yīng)幾個HTTP請求？

如果Connection為close，則一個TCP連接只對應(yīng)一個HTTP請求。

如果Connection為Keep-alive，則一個TCP連接可對應(yīng)一個到多個HTTP請求。

問題三：一個TCP連接中，可以同時發(fā)送多個HTTP請求嗎？

HTTP/1.1中單個TCP連接在同一時刻只能處理一個請求。HTTP/1.1在RFC 2616中規(guī)定了Pipelining來解決這個問題，但瀏覽器默認是關(guān)閉的。

RFC 2616中規(guī)定：一個支持持久連接的客戶端可以在一個連接中發(fā)送多個請求（不需要等待任意請求的響應(yīng)）。收到請求的服務(wù)器必須按照請求收到的順序發(fā)送響應(yīng)。

Pipelining本身存在一些問題，比如代理服務(wù)器不能正確處理HTTP Pipelining、Head-of-line Blocking連接頭阻塞（首個請求耗時過長，阻塞其他請求）。所以，瀏覽器默認關(guān)閉該功能。

HTTP/2.0提供了多路復(fù)用技術(shù)Multiplexing，一個TCP可以并發(fā)多個HTTP請求（理論無上限，但是一般瀏覽器會有TCP并發(fā)數(shù)的限制）。

HTTP/1.1中為了提升性能，通常會采用連接復(fù)用和同時建立多個TCP連接的方式提升性能。

結(jié)論：HTTP/1.1中存在Pipelining技術(shù)支持一個連接發(fā)送多個請求，但存在弊端，瀏覽器默認關(guān)閉。HTTP/2.0中通過多路復(fù)用技術(shù)支持一個TCP連接中并發(fā)請求HTTP。

問題四：瀏覽器對同一Host建立TCP連接的數(shù)量有沒限制？

不同瀏覽器限制不同，比如Chrome最多允許同一個Host可建立6個TCP連接。

如果服務(wù)器只支持HTTP/1.1，瀏覽器會采用在同一個Host下建立多個TCP連接來進行效率提升。如果是基于HTTPS傳輸，在SSL握手之后，還會嘗試協(xié)商是否可以采用HTTP/2.0的Multiplexing功能。

問題五：keep-alive使用場景及優(yōu)缺點

開啟keep-alive對內(nèi)存要求高，關(guān)閉keep-alive對CPU要求高；如果內(nèi)存和CPU都足夠，開啟和關(guān)閉keep-alive對性能影響不大；如果考慮服務(wù)器壓力，如果是靜態(tài)頁面，大量的調(diào)用js或者圖片的話，建議開啟keep-alive；如果是動態(tài)網(wǎng)頁，建議關(guān)閉keep-alive。

注意事項：如果需要使用keep-alive功能，服務(wù)器端如果使用nginx中keepalive_timeout值要大于0。

小結(jié)

通過上面的整體分析，我們不僅了解了TCP與HTTP之間的關(guān)系，還明確了現(xiàn)代瀏覽器基于不同的HTTP協(xié)議所作出的網(wǎng)絡(luò)層面優(yōu)化。而HTTP2/0的多路復(fù)用機制還是一些高性能框架的基礎(chǔ)，比如gRPC的實現(xiàn)。