http学习笔记（三）

几乎所有的http通信都是由TCP/IP承载的。http好比一辆汽车，而TCP是一条公路，所有的汽车都要在公路上跑，看看http是如何在tcp这条公路上往返的。

首先简单地看看tcp，TCP连接是通过4个值来识别的：

　　<源IP地址 源端口号 目的IP地址 目的端口号>

这四个值定义了一个TCP连接，两条不同的TCP连接中这四个值是不可能完全都相同的。

在第一篇中有一个简单的HTTP介绍，下面是一个比较完整的HTTP连接过程：

由此看出，http实际上是在tcp协议（建立连接通信）的基础上传输的，但是tcp有一些本身的机制阻止了http的性能：

　　①客户端发送一个请求到服务器，建立一个tcp连接是需要消耗一定的时间的，如果我们发送了上百个连接，那么这个时间就会大大增加。

　　②tcp是慢启动的，也就是说，在tcp连接刚刚建立起来的时候，传输的速度会被限制，假如传输成功，随着连接建立的时间推移，传输速度才会被提升。而在http是无状态的，每次客户端提出一个请求，都要重新建立一个连接。

　　③TCP中有一个Nagle算法，它鼓励把数据攒到了一定数量了再发包，而一般而言，http中一些小的报文，根本无法积累到那个数量，这样就造成了等待哪些永远都无法到来的额外数据造成的损失。

　　④tcp有一个运行机制，就是一个连接被关闭的时候，内存中会维护一个信息，在一定的时间范围内，不会创建一个具有相同地址和端口号的新连接。如果http请求被发送，那么端口有可能很快就会被耗尽，毕竟可以用的端口是有限的。

http的连接管理方式

　　在http中最简单的事务处理，就是串行事务处理了。假设一个页面有两张图片，客户端请求这个页面，一共要发起3个事务（串行地建立）。这种方式效率非常低，要经历三次慢启动和连接延时。

　　比起串行事务处理，并行连接处理事务的效率就要稍微好一些了，它将先发起一个连接，然后同时发起两个连接加载图片，而不是一个接一个地发起连接，如果这里有很多图片要加载，那么这种方式的连接效率会比串行要高得多了。但是这种方式，依然存在一个问题，就是发起了很多的连接，这样很快就会耗尽端口资源，并且带宽如果不是很宽，所有的连接都去竞争带宽，网页的加载速度就会很慢了。

其实，并行连接，只是让人感觉快一点，因为它发起了和串行一样多的TCP连接，多次延迟和慢启动问题依然没有解决。

　　所以，一种持久连接被人制定出来。即一次，只打开一条tcp连接，在一个期待的时间范围内，这个连接不会被关闭，在此期间，所有的http事务都会在这条tcp连接中传输。这样就可以节约，由于tcp连接建立，带来的延迟和慢启动的问题了。但是由于，http是无状态的，期待时间并不是一个被承诺的值，这条连接随时都可能被关闭。一个客户端对任何服务器和代理最多只能维护两条持久连接，这样也是为了防止服务器过载。

图片来源：wikepedia

　　在持久连接的基础上，http/1.1又进行了一个优化——允许建立一个请求管道。当第一条请求发出去后，可以放入多条请求，然后被连续的发送（不必等待响应报文到达就就发送下一条请求报文），这样大大优化了性能。这里应该注意如果我们不确定我们连接是持久的，就不该使用管道。客户端也要做好连接被随时关闭的准备，这意味着一些信息要被重新发送，这些信息不应该是像post这样的重要传输信息，假如我们在网上购物，提交了一份订单，但是因为管道被关闭的问题，post被再次发送，那么会造成一定的混乱。

图片来源：wikepedia

什么时候连接会被关上？

前面多次提到了连接的发起，一个连接会被发起，就会被关闭。那么什么时候它会被关上呢？

第一种自然是tcp的正常关闭了。当一个事务被完成，两端会先关闭输出信道，客户端和服务器都告诉对方，没有更多的数据了之后，两端把输入信道也关闭了。这样连接就被关闭了。

而其他的连接关闭方式，就显得不是很美好了。比如：当一个客户端在写一个比较大的请求报文的时候，连接是空闲的，服务器认为连接已经没有用了，就会关闭连接了。有时候，客户端的网络出现了问题，连接被意外关闭了，但数据还在传输，服务器就要应对这种情况，尽量保证数据的完整性。

这里只是简单地描述了下tcp和http的关系，实际上它们在工作的过程中会遇到诸如网关，代理等因素影响，导致更麻烦的问题。不过一旦了解了这些概念，我们可以就可以更好地优化自己的站点了。