一个TCP毗邻可以发多少个HTTP请求?

一个TCP毗邻可以发多少个HTTP请求?

一文读懂Socket通信原理

一道经典的面试题是从 URL 在浏览器被输入到页面展现的历程中发生了什么,大多数回覆都是说请求响应之后 DOM 怎么被构建,被绘制出来。

 

灵魂一问:一个TCP毗邻可以发若干个HTTP请求?

 

图片来自 Pexels

 

然则你有没有想过,收到的 HTML 若是包罗几十个图片标签,这些图片是以什么方式、什么顺序、确立了若干毗邻、使用什么协议被下载下来的呢?

 

要搞懂这个问题,我们需要先解决下面五个问题:

  • 现代浏览器在与服务器确立了一个 TCP 毗邻后是否会在一个 HTTP 请求完成后断开?什么情况下会断开?
  • 一个 TCP 毗邻可以对应几个 HTTP 请求?
  • 一个 TCP 毗邻中 HTTP 请求发送可以一起发送么(好比一起发三个请求,再三个响应一起吸收)?
  • 为什么有的时刻刷新页面不需要重新确立 SSL 毗邻?
  • 浏览器对统一 Host 确立 TCP 毗邻到数目有没有限制?

 

先来谈谈第一个问题:现代浏览器在与服务器确立了一个 TCP 毗邻后是否会在一个 HTTP 请求完成后断开?什么情况下会断开?

 

在 HTTP 1.0 中,一个服务器在发送完一个 HTTP 响应后,会断开 TCP 毗邻。然则这样每次请求都市重新确立和断开 TCP 毗邻,价值过大。

 

以是虽然尺度中没有设定,某些服务器对 Connection: keep-alive 的 Header 举行了支持。

 

意思是说,完成这个 HTTP 请求之后,不要断开 HTTP 请求使用的 TCP 毗邻。

 

这样的利益是毗邻可以被重新使用,之后发送 HTTP 请求的时刻不需要重新确立 TCP 毗邻,以及若是维持毗邻,那么 SSL 的开销也可以制止,两张图片是我短时间内两次接见 Github.com 的时间统计:

灵魂一问:一个TCP毗邻可以发若干个HTTP请求?

 

头一次接见,有初始化毗邻和 SSL 开销

灵魂一问:一个TCP毗邻可以发若干个HTTP请求?

 

初始化毗邻和 SSL 开销消逝了,说明使用的是统一个 TCP 毗邻

 

持久毗邻:既然维持 TCP 毗邻利益这么多,HTTP 1.1 就把 Connection 头写进尺度,而且默认开启持久毗邻。

 

除非请求中写明 Connection:close,那么浏览器和服务器之间是会维持一段时间的 TCP 毗邻,不会一个请求竣事就断掉。

 

以是第一个问题的谜底是:默认情况下确立 TCP 毗邻不会断开,只有在请求报头中声明 Connection:close 才会在请求完成后关闭毗邻。

 

详细文档见下面的链接:

https://tools.ietf.org/html/rfc2616#section-8.1

 

第二个问题:一个 TCP 毗邻可以对应几个 HTTP 请求?

 

了解了第一个问题之后,实在这个问题已经有了谜底,若是维持毗邻,一个 TCP 毗邻是可以发送多个 HTTP 请求的。

 

第三个问题:一个 TCP 毗邻中 HTTP 请求发送可以一起发送么(好比一起发三个请求,再三个响应一起吸收)?

 

HTTP 1.1 存在一个问题,单个 TCP 毗邻在统一时刻只能处置一个请求,意思是说:两个请求的生命周期不能重叠,随便两个 HTTP 请求从最先到竣事的时间在统一个 TCP 毗邻里不能重叠。

 

虽然 HTTP 1.1 规范中划定了 Pipelining 来试图解决这个问题,然则这个功效在浏览器中默认是关闭的。

 

先来看一下 Pipelining 是什么,RFC 2616 中划定了:

A client that supports persistent connections MAY "pipeline" its requests (i.e., send multiple requests without waiting for each response). A server MUST send its responses to those requests in the same order that the requests were received.

 

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一个支持持久毗邻的客户端可以在一个毗邻中发送多个请求(不需要守候随便请求的响应)。收到请求的服务器必须凭据请求收到的顺序发送响应。

 

至于尺度为什么这么设定,我们可以也许推测一个缘故原由:由于 HTTP 1.1 是个文本协议,同时返回的内容也并不能区分对应于哪个发送的请求,以是顺序必须维持一致。

 

好比你向服务器发送了两个请求 GET /query?q=A 和 GET /query?q=B,服务器返回了两个效果,浏览器是没有办法凭据响应效果来判断响应对应于哪一个请求的。

 

Pipelining 这种设想看起来对照美妙,然则在实践中会泛起许多问题:

  • 一些代理服务器不能准确的处置 HTTP Pipelining。
  • 准确的流水线实现是庞大的。
  • Head-of-line Blocking 毗邻头壅闭:在确立起一个 TCP 毗邻之后,假设客户端在这个毗邻延续向服务器发送了几个请求。凭据尺度,服务器应该凭据收到请求的顺序返回效果,假设服务器在处置首个请求时花费了大量时间,那么后面所有的请求都需要等着首个请求竣事才气响应。

 

以是现代浏览器默认是不开启 HTTP Pipelining 的。

 

然则,HTTP2 提供了 Multiplexing 多路传输特征,可以在一个 TCP 毗邻中同时完成多个 HTTP 请求。至于 Multiplexing 详细怎么实现的就是另一个问题了。

 

我们可以看一下使用 HTTP2 的效果:

灵魂一问:一个TCP毗邻可以发若干个HTTP请求?

 

绿色是提议请求到请求返回的守候时间,蓝色是响应的下载时间,可以看到都是在统一个 Connection,并行完成的。

 

以是这个问题也有了谜底:在 HTTP 1.1 存在 Pipelining 手艺可以完成这个多个请求同时发送,然则由于浏览器默认关闭,以是可以以为这是不可行的。

 

在 HTTP2 中由于 Multiplexing 特点的存在,多个 HTTP 请求可以在统一个 TCP 毗邻中并行举行。

 

那么在 HTTP 1.1 时代,浏览器是若何提高页面加载效率的呢?主要有下面两点:

  • 维持和服务器已经确立的 TCP 毗邻,在统一毗邻上顺序处置多个请求。
  • 和服务器确立多个 TCP 毗邻。

 

第四个问题:为什么有的时刻刷新页面不需要重新确立 SSL 毗邻?

 

在第一个问题的讨论中已经有谜底了,TCP 毗邻有的时刻会被浏览器和服务端维持一段时间。TCP 不需要重新确立,SSL 自然也会用之前的。

 

第五个问题:浏览器对统一 Host 确立 TCP 毗邻到数目有没有限制?

 

假设我们还处在 HTTP 1.1 时代,那个时刻没有多路传输,当浏览器拿到一个有几十张图片的网页该怎么办呢?

 

一定不能只开一个 TCP 毗邻顺序下载,那样用户一定等的很难受,然则若是每个图片都开一个 TCP 毗邻发 HTTP 请求,那电脑或者服务器都可能受不了。

 

要是有 1000 张图片的话总不能开 1000 个TCP 毗邻吧,你的电脑赞成 NAT 也纷歧定会赞成。

 

以是谜底是:有。Chrome 最多允许对统一个 Host 确立六个 TCP 毗邻。差别的浏览器有一些区别。

https://developers.google.com/web/tools/chrome-devtools/network/issues#queued-or-stalled-requestsevelopers.google.com

 

那么回到最最先的问题,收到的 HTML 若是包罗几十个图片标签,这些图片是以什么方式、什么顺序、确立了若干毗邻、使用什么协议被下载下来的呢?

 

若是图片都是 HTTPS 毗邻而且在统一个域名下,那么浏览器在 SSL 握手之后会和服务器商议能不能用 HTTP2,若是能的话就使用 Multiplexing 功效在这个毗邻上举行多路传输。

 

不外也未必会所有挂在这个域名的资源都市使用一个 TCP 毗邻去获取,然则可以确定的是 Multiplexing 很可能会被用到。

 

若是发现用不了 HTTP2 呢?或者用不了 HTTPS(现实中的 HTTP2 都是在 HTTPS 上实现的,以是也就是只能使用 HTTP 1.1)。

 

那浏览器就会在一个 Host 上确立多个 TCP 毗邻,毗邻数目的最大限制取决于浏览器设置,这些毗邻会在空闲的时刻被浏览器用来发送新的请求,若是所有的毗邻都正在发送请求呢?那其他的请求就只能等等了。

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