被搞得暈頭轉(zhuǎn)向的HTTP和TCP
?哈嘍,大家好,我是指北君。話不多說,先來個小能量。
有些路看起來很近走去卻很遠,缺少耐心永遠走不到頭。——沈從文
接下來就開始指北君的分享~
前言
對于從事互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)的同學(xué)來說,永遠都無法繞過網(wǎng)絡(luò)連接,各種原理、各種協(xié)議...輕輕松松就被搞得暈頭轉(zhuǎn)向,不知所措,從而影響解決問題的效率,同時需要投入大量時間去查閱資料,搞不好還會搞丟自己的績效...想想后果就不禁一顫,那不如提前儲備,以備不時之需。
本篇內(nèi)容主要圍繞常見的HTTP內(nèi)容,同時對比TCP進行梳理,接下來就和小編一起去探索網(wǎng)絡(luò)連接那些事!
網(wǎng)絡(luò)小知識?
分析網(wǎng)絡(luò)連接前,需要給大家簡介下網(wǎng)絡(luò)知識,了解的同學(xué)可以直接跳過
- 網(wǎng)絡(luò)模型通常分為四層或七層,小編以七層為例,網(wǎng)絡(luò)自下而上分層為:物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、會話層、表示層、應(yīng)用層。每一層都依賴于其底層的協(xié)議,比如沒有網(wǎng)絡(luò)層,就不會有傳輸層。
- HTTP協(xié)議對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用層,TCP協(xié)議對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的傳輸層。(多提一句,IP協(xié)議對應(yīng)網(wǎng)絡(luò)層,socket是基于TCP/IP協(xié)議封裝的應(yīng)用接口,便于開發(fā)人員使用)
- TCP協(xié)議主要作用是如何穩(wěn)定快速的傳輸數(shù)據(jù),而HTTP協(xié)議負責(zé)定義數(shù)據(jù),以便網(wǎng)絡(luò)兩端的計算機理解數(shù)據(jù)。
HTTP協(xié)議
- HTTP協(xié)議全名超文本傳送協(xié)議(Hypertext Transfer Protocol),是web聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ),也是移動端常用協(xié)議之一。
- HTTP協(xié)議屬于應(yīng)用層,主要作用于兩臺連接的計算機,并且在不同計算機中充當(dāng)著客戶端和服務(wù)器的角色。客戶端發(fā)起請求,服務(wù)器負責(zé)給予請求對應(yīng)的響應(yīng),完成數(shù)據(jù)交互。
- HTTP屬于無狀態(tài)協(xié)議,每一次請求都是互相獨立的、沒有任何關(guān)聯(lián)的。在1.0版本中,客戶端每次請求都是建立一次單獨的連接,請求完成后自動釋放,1.1版本中單連接允許處理多個請求,并且多個請求可以并發(fā)執(zhí)行。(后續(xù)會單獨詳細介紹HTTP,敬請期待)
- 由于HTTP每次請求結(jié)束后會釋放連接,所以被稱為‘短鏈接’。為了保持客戶端的在線狀態(tài),需要不斷向服務(wù)器發(fā)起連接請求,根據(jù)服務(wù)器的響應(yīng)結(jié)果判斷連接是否斷開。
TCP協(xié)議?
- TCP全名傳輸控制協(xié)議(Transmission Control Protocol),是一種面向連接的、可靠的、基于字節(jié)流的傳輸層通信協(xié)議,是移動端建立無線網(wǎng)絡(luò)連接的基礎(chǔ),實現(xiàn)移動聯(lián)網(wǎng)
- TCP相對于HTTP發(fā)起請求、接收響應(yīng)、釋放連接來說,是更加復(fù)雜的。最常見且最重要的就是‘三次握手’:
- 第一次握手:client發(fā)送SYN包(syn=j)到server,并進入SYN_SEND狀態(tài)開始等待;
- 第二次握手:server接收并確認client的SYN包(ack=j+1),同時也額外發(fā)送SYN包(syn=k),即SYN包+ACK包,此時server進入SYN_RECV狀態(tài);
- 第三次握手:client收到server的SYN+ACK包后,向server發(fā)送ACK包(ack=k+1),成功后client和server分別進入ESTABLISHED狀態(tài),完成三次握手。
- TCP還有另外一層容易被忽略的就是斷開連接(四次揮手)
- 第一次揮手:client端接收完數(shù)據(jù),會向server端發(fā)起釋放請求(fin=m);
- 第二次揮手:server端接收并確認client的釋放請求(ack=m+1),通知應(yīng)用層要釋放TCP連接,并進入CLOSE_WAIT狀態(tài);
- 第三次揮手:server端如果還有沒有發(fā)送完的數(shù)據(jù),會繼續(xù)發(fā)送,直到發(fā)送完畢后會向client端發(fā)送連接釋放請求(fin=n),然后進入到LAST_ACK狀態(tài);(此處可以將第二次和第三次合并,延遲ACK包的發(fā)送,用來解決傳輸時間限制等問題)
- 第四次揮手:client端接受并確認server的釋放請求(ack=n+1)后,進入TIME_WAIT狀態(tài),并持續(xù)2MSL時間,若該時間內(nèi)未收到server端的重發(fā)請求,就會進入CLOSE狀態(tài),并向server發(fā)送fin+ack包,server端確認接收后,也進入CLOSE狀態(tài)。
實際應(yīng)用
小編最近遇到的一個十分緊急的問題,就是外網(wǎng)的頁面資源加載延遲高,特別是圖片、js等靜態(tài)資源。由此為出發(fā)點,優(yōu)先解決靜態(tài)資源加載,想到了HTTP緩存這一特性。
- HTTP緩存:當(dāng)瀏覽器訪問服務(wù)端時,會將請求資源緩存到本地,當(dāng)下次再發(fā)起相同請求,則直接加載本地緩存資源,不再請求服務(wù)端,節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源。
- HTTP緩存是由請求頭字段(Cache-Control)控制。具體根據(jù)資源更新頻率設(shè)置緩存時長。
- 參考微信使用HTTP緩存(僅供參考):
html:public, max-age=500 (public為公共緩存,max-age為緩存時間500秒)
JS文件:max-age=31536000(1年),文件命名帶版本號或指紋信息,方便及時更新。
CSS文件:max-age=31536000,文件命名帶版本號或指紋信息,方便及時更新。
圖片:max-age=31536000,文件命名帶版本號或指紋信息,方便及時更新。
XHR請求:no-cache,must-revalidate
最終小編利用HTTP緩存解決了頁面加載問題,主要是參考微信的請求參數(shù)設(shè)置,后續(xù)涉及其它web資源優(yōu)化本文不再作詳細介紹,如果有其它問題可以私信一起探討。
總結(jié)
TCP協(xié)議對應(yīng)傳輸層,HTTP協(xié)議對應(yīng)應(yīng)用層,二者在本質(zhì)上其實沒有可比性,但實際應(yīng)用中出現(xiàn)問題很容易混淆,并且不容易定位問題,在此按自身理解分享給大家。
HTTP協(xié)議是基于TCP協(xié)議的,HTTP在發(fā)起請求時通過TCP建立起連接服務(wù)器的通道,當(dāng)請求結(jié)束后,會立即斷開TCP連接。
最后借用比較形象的比喻:HTTP是轎車,是封裝或顯示數(shù)據(jù)的具體形式;將TCP封裝的API(即Socket編程接口),是發(fā)動機,提供了網(wǎng)絡(luò)通信能力。