【优化】bigpipe技术
一、什么是bigpipe
Bigpipe是Facebook工程师提出了一种新的页面加载技术。
BigPipe是一个重新设计的基础动态网页服务体系。大体思路是，分解网页成叫做Pagelets的小块，然后通过Web服务器和浏览器建立管道并管理他们在不同阶段的运行。这是类似于大多数现代微处理器的流水线执行过程：多重指令管线通过不同的处理器执行单元，以达到性能的最佳。虽然BigPipe是对现有的服务网络基础过程的重新设计，但它却不需要改变现有的网络浏览器或服务器，它完全使用PHP和JavaScript来实现。
二、Bigpipe思想及原理
要利用该Web服务器和浏览器之间的并行性，BigPipe首先分解网页成多个可调用的Pagelets。正如流水线微处理器划分一个指令的生命周期为（如“取指令”，“指令解码”，“执行”，“写回寄存器”等）多个阶段，BigPipe的页面生成过程分为以下几个阶段：
1. 请求解析：Web服务器解析和完整性检查的HTTP请求。
2. 数据获取：Web服务器从存储层获取数据。
3. 标记生成：Web服务器生成的响应的HTML标记。
4. 网络传输：响应从Web服务器传送到浏览器。
5. CSS的下载：浏览器下载网页的CSS的要求。
6. DOM树结构和CSS样式：浏览器构造的DOM文档树，然后应用它的CSS规则。
7. JavaScript中下载：浏览器下载网页中JavaScript引用的资源。
8. JavaScript执行：浏览器的网页执行JavaScript代码。
前三个阶段执行，由Web服务器，最后四个阶段是由浏览器执行。每个Pagelet必须经过所有这些阶段顺序，但BigPipe在不同的阶段使几个Pagelets同时执行。
（Facebook主页的Pagelets，每个矩形对应一个Pagelet。）
上面的图片使用Facebook主页为例子来说明如何将网页是分解成Pagelets。该主页包括几个Pagelets：“作者Pagelet”，“导航Pagelet”，“新闻动态Pagelet”，“请求框Pagelet”，“广告pagelet”，“朋友推荐”和“联系”等他们是相互独立的。当“导航Pagelet”显示给用户，“新闻动态Pagelet”仍然可以在服务器上正在生成。
在BigPipe，一个用户请求的生命周期是这样的：在浏览器发送一个HTTP请求到Web服务器。在收到的HTTP请求，并在上面进行一些全面的检查，网站服务器立即发回一个未关闭的HTML文件，其中包括一个HTML 标签和标签的开始标签。标签包括BigPipe的JavaScript库来解析Pagelet以后收到的答复。在标签，有一个模板，它指定了页面的逻辑结构和Pagelets占位符。例如:
渲染后的第一个反应到客户端，Web服务器继续一个接一个生成Pagelets只要一个Pagelet生成，他将立即刷新到客户端在一个JSON编码的对象，包括所有的CSS，JavaScript的pagelet，它的HTML内容，以及一些元数据所需的资源。例如:
在客户端在收到Pagelet通过“onPageletArrive”发出的指令，BigPipe的JavaScript库将首先下载它的CSS资源；在CSS资源被下载完成后，BigPipe将在Pagelet的标记HTML显示它的innerHTML。多个Pagelets的CSS可在同一时间下载，它们可以根据其各自CSS的下载完成情况来确认显示顺序。在BigPipe中，JavaScript资源的优先级低于CSS和页面内容。因此，BigPipe不会在所有Pagelets显示出来之前下载任何Pagelet中的JavaScript。然后，所有Pagelets的JavaScript异步下载。最后Pagelet的JavaScript初始化代码根据其各自的下载完成情况来确定执行顺序。
这种高度并行系统的最终结果是，多个Pageletsr的不同执行阶段同时进行。例如，浏览器可以正在下载三个Pagelets CSS的资源，同时已经显示另一Pagelet内容，与此同时，服务器也在生成新的Pagelet。从用户的角度来看，页面是逐步呈现的。最开始的网页内容会更快的显示，这大大减少了用户的对页面延时的感知。如果您要自己亲眼看到区别，你可以尝试以下连结： 传统模式和BigPipe。第一个链接是传统模式单一模式显示页面。第二个链接是BigPipe管道模式的页面。如果您的浏览器版本比较老，网速也很慢，浏览器缓存不佳，哪么两页之间的加截时间差别将更加明显。
三、实现细节
具体实现如下：当用户访问该页面 时，在第一个flush 的Response 内容中，返回大部分的HTML 代码，包括完整的<heaad>标签，和一个未封闭的<body>，其中<head>标签中有需要导入的文件的路 径，如一些公共的css 文件和BigPipe.js 文件，<body>标签有页面的主要布局，第二块flush 的内容为一段js脚本，处理BigPipe 对象的生成，以及js 和css 文件的路径和字符串的映射
var bigPipe = new bigPipe();
bigPipe.setResourceMap({
aaaaa:{
“name”: “js/list1.js”,
“type”: “js”,
“src”: “js/list1.js”
}
);
setResourceMap(json)为 BigPipe 中的函数，功能是设置文件的映射。”aaaaa”应该是在服务器随即生成的五位字符串,name表示文件名称，type 为文件的类型，可以是”js”或”css”，”src”为文件的路径。在下面的页面中，就可以使用”aaaaa”来替代”js/list1.js”了，减 少了复杂性。接下来flush 的是每一个pagelet 的内容了，例如：
<script type=”text/javascript” >
bigPipe.onPageletArrive({
id:”list1″,
content:”this is list 1 <\/br><img src =\”img13.jpg\” \/>”,
css:["eeeee"],
js:["aaaaa"],
“resource_map”:{
aaaaa:{
“name”: “js/list1.js”,
“type”: “js”,
“src”: “js/list1.js”
} ,
“eeeee”: {
“name”: “css/list1.css”,
“type”: “css”
“src”: “css/list1.css”
}
}
});
</script>
onPageletArrive（json_arrive） 也是BigPipe 的函数，功能是动态添加页面的内容和加载pagelet 所需的文件，函数的参数为json 格式的数据。其参数含义是：“id”用来寻找pagelet 标签；“ content ”是html 页面内容，在找到对应的pagelet 的标签之后，将content 内动态添加到html 页面中；“css”为该Pagelet 所需的css 文件，这里的css 文件可能在之前导入过了；“js”为该pagelet 所需的js 文件，同样，有可能在之前的pagelet已经导入过了。在函数实现过程中，因为js 文件是最后加载的，可以把这些js 的路径存入到一个数组当中（去掉重复的），在最后一起加载。resource_map”为该pagelet 所单独需要加载的js 和css 文件，同样也是json 格式的，结构与前面的setResource()中的参数一样。最后flush 的是
</body> </html>
即为最后的标签。
四、结论
经过上面的讨论，我们可以发现，使用BigPipe 技术优化页面可以有四个好处：
1． 减少页面的加载时间
2． 使页面分步输出，改善用户体验
3． 使页面结构化，提高可读性，更加便于维护
4． 每个pagelet 都是相互独立的，如果有一个pagelet 的内容不能加载，并不会影响其他的pagelet 的内容显示。
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