APP端的网络优化（DNS优化，HTTP优化）

Posted 2020-10-18 紫忆

一、使用httpDNS优化DNS解析和缓存

　　一般来说在App内用域名发送请求都要经过DNS解析出ip，然后再根据ip去拿对应的资源，这个过程中，如果LocalDNS中存在这个域名对应的ip，就会直接返回这个ip，类似于App内做缓存。如果不存在，才会去权威DNS查询改访问哪个ip，然后查询到的ip会在LocalDNS中做缓存。也就是说，如果我们要访问新浪http://api.weibo.cn，如果LocalDNS里面有该域名对应的ip，就直接返回了ip了。（DNS基础知识：http://www.jianshu.com/p/a73e963b63b1）

 

　　1、这里存在两个问题

　　　　如果之前访问api.weibo.cn的是联通用户，现在新用户使用电信来访问api.weibo.cn，由于localDNS缓存的存在，不会去查询新浪的权威DNS，这样返回的ip是联通这个运营商的ip，从而会使得用户出现访问变慢等状况。缓存还会导致一点就是，当权威DNS将域名与ip的映射发生改变之后，由于LocalDNS缓存没有及时改变，用户就会访问到错误的服务器，或者直接访问不到资源。

　　　　很多三四级运营商会把运营解析指向他们的缓存服务器上，并把网页里面的广告替换成他们自己的，或者内嵌他们自己的广告。（之前做的APP出现过这样的情况，投诉之后会好上一段时间，但是过段时间又会出现广告）。

 

　　　　竟然DNS解析存在问题，那有没有一种调度精准、成本低廉、配置方便的基于域名的流量调度系统呢？答案是肯定的。HttpDNS基于Http协议和域名解析的流量调度解决方案，可以在很大程度上防止上面的问题出现。

　　HttpDNS原理：

　　　　A、客户端直接访问HttpDNS接口，获取业务在域名配置管理系统上配置的访问延迟最优的IP。（基于容灾考虑，app内肯定是需要保留使用运营商LocalDNS解析域名方式的。）

　　　　B、客户端向获取到的IP后就向直接往此IP发送业务协议请求。以Http请求为例，通过在header中指定host字段，向HttpDNS返回的IP发送标准的Http请求即可。

　　总的来说，采用HttpDNS来解析域名，就绕过了三四级运营商解析域名会出现的问题，在HttpDNS返回了正确的ip之后，我们是直接采用ip去进行http请求，只需要关注通信内容的安全即可。

 

　　2、基于HttpDNS扩展

　　　　A、在App内维护一个Serve IP List。把每次App从HttpDNS取到的ip存储进入该数组，并设置权重，理论上来说从HttpDns解析下来的ip权重是最大的。这个List可以在App启动的时候，进行更新，同时取出本地缓存的Serve IP List的权重最大的ip进行数据的初始化操作（如果第一次启动，没有该List的话，就使用LocalDNS进行解析）。

　　　　　　Serve IP List里面的权重设置机制，很明显的一点就是从DNS解析出来的ip具有最大的权重，每次从List里面取ip应该要取权重最大的ip。列表中的ip也是需要可以动态更新配置的，根据连接或者服务的成功失败来进行动态调整，这样即使DNS解析失败，用户在一段时间后也会取到合适的ip进行访问。

　　　　B、对ip进行数据统计。在所有app内统计每个ip进行请求所需平均时间、最长时间、最短时间、请求成功次数、失败次数，需要注意的是，要区分网络环境进行统计，Wifi、4G、3G，对在不同的网络环境下数据优秀的ip进行存储，下发到App里面使用起来。这样每次启动App时可以对收集起来的ip根据不同的网络环境进行测速，选择最好的ip进行请求。需要注意的是，在网络环境切换的时候，必须要重新进行速度测试。做到这一步，可以节约DNS解析时间，以及劫持的问题。

 

　　　　C、将图片、音频等资源放到单独的服务器里面，与其他资源分开。

　　　　　　第一个是多个域名可以增加并行下载条数，因为客户端对同一个域的域名下载条数是有限制的，所以多个域就会增加并行下载条数，从而加快加载速度。当然二级域名也不能使用太多，因为太多要考虑到dns的解析花费的时间。
　　　　　　第二个是方便管理，一般来说，图片在站点的加载中是最占带宽的，可以用独立服务器方便后期管理；还可以使用异步加载的方式，增强用户体验。同时是图片多是静态内容，可以更好的使用CDN加速。
　　　　　　第三是如果使用了独立服务器的话，在安全设置上可以有差别的针对设置，很是方便。

　　　　D、在防止劫持这一块，需要注意把资源的后缀名去掉，比如说.mp3\\.json这样的后缀，以免击中运营商的拦截。

 

二、资源优化

　　资源优化基本就是尽可能的缩小传输数据的大小，首先是图片大小的解决方案。

　　　　1、在一定程度上使用webp来代替jpg、png图片

　　　　　　　　　　

　　　　上图就是各种图片同等质量下的大小，其中webp是最小的。当我们下载图片展示的时候，如果在一定程度上使用webp图片，就能大大减少用户流量的损失，以及下载图片的所需时间。

　　　　一般来说，会在App内固定使用几种尺寸来做展示图，比如说，banner图是640*640，cell展示图可能是320*320、280*280，类似头像的可能是80*80等。需要注意的是，webp的图片要通过解析才能成为可用的jpg图片，在ios开发中，可以使用SDWebImage框架进行解析，webp->NSData->Image，app内解析是肯定需要花费一定时间和性能的。

　　　　根据实际使用的反馈情况，发现在wifi条件下，超过300*300的图片使用webp图片，解析时间+下载时间是比直接使用jpg\\png图片要快的，并且在流量方面也是消耗很小。低于300*300的可以直接下载使用jpg\\png图片。

　　　　在4G条件下，用户可能会对流量比较敏感，建议都走webp图片。

 

　　　　2、可以使用ProtocolBuffer代替Json进行数据传输

　　　　Protocolbuffer(简称Protobuf或PB)是由Google推出的一种数据交换格式，它独立于语言，独立于平台。Google 提供了三种语言的实现：java、c++ 和 python，每一种实现都包含了相应语言的编译器以及库文件。可以把它用于分布式应用之间的数据通信或者异构环境下的数据交换。与传统的XML和JSON不同的是，它是一种二进制格式，免去了文本格式转换的各种困扰，并且转换效率非常快，由于它的跨平台、跨编程语言的特点，让它越来越普及，尤其是网络数据交换方面日趋成为一种主流。

　　　　在tcp中，我们可以使用 ProtocolBuffer代替Json进行数据传输，因为ProtocolBuffer数据比Json更小，也是跨平台的，序列号与反序列化也很简单。在实际项目中，当数据变小的时候会显著提高传输速度。