移动端网络优化

Posted 2020-07-25 洛易

介绍下针对移动端的网络优化，不限于 android，同样适用于 ios 和 H5。
这篇文章首发在微信公众号 codekk。

一个网络请求可以简单分为连接服务器 -> 获取数据两个部分。
其中连接服务器前还包括 DNS 解析的过程；获取数据后可能会对数据进行缓存。

一、连接服务器优化策略

1. 不用域名，用 IP 直连
省去 DNS 解析过程，DNS 全名 Domain Name System，解析意指根据域名得到其对应的 IP 地址。
如 www.codekk.com 的域名解析结果就是 104.236.147.76。

首次域名解析一般需要几百毫秒，可通过直接向 IP 而非域名请求，节省掉这部分时间，同时可以预防域名劫持等带来的风险。

当然为了安全和扩展考虑，这个 IP 可能是一个动态更新的 IP 列表，并在 IP 不可用情况下通过域名访问。

2. 服务器合理部署
服务器多运营商多地部署，一般至少含三大运营商、南中北三地部署。

配合上面说到的动态 IP 列表，支持优先级，每次根据地域、网络类型等选择最优的服务器 IP 进行连接。

对于服务器端还可以调优服务器的 TCP 拥塞窗口大小、重传超时时间(RTO)、最大传输单元(MTU)等。

二、获取数据优化策略

1. 连接复用
节省连接建立时间，如开启 keep-alive。

对于 Android 来说默认情况下 HttpURLConnection 和 HttpClient 都开启了 keep-alive。只是 2.2 之前 HttpURLConnection 存在影响连接池的 Bug，具体可见：Android HttpURLConnection 及 HttpClient 选择

2. 请求合并
即将多个请求合并为一个进行请求，比较常见的就是网页中的 CSS Image Sprites。
如果某个页面内请求过多，也可以考虑做一定的请求合并。

3. 减小请求数据大小
(1) 对于 POST 请求，Body 可以做 Gzip 压缩，如日志。

(2) 对请求头进行压缩
这个 Http 1.1 不支持，SPDY 及 Http 2.0 支持。
Http 1.1 可以通过服务端对前一个请求的请求头进行缓存，后面相同请求头用 md5 之类的 id 来表示即可。

4. CDN 缓存静态资源
缓存常见的图片、JS、CSS 等静态资源。

5. 减小返回数据大小
(1) 压缩
一般 API 数据使用 Gzip 压缩，下图是之前测试的 Gzip 压缩前后对比图。

(2) 精简数据格式
如 JSON 代替 XML，WebP 代替其他图片格式，关注微信公众号 codeKK，回复 20 查看关于 WebP 的介绍。

(3) 对于不同的设备不同网络返回不同的内容
如不同分辨率图片大小。

(4) 增量更新
需要数据更新时，可考虑增量更新。如常见的服务端进行 bsdiff，客户端进行 bspatch。

(5) 大文件下载
支持断点续传，并缓存 Http Resonse 的 ETag 标识，下次请求时带上，从而确定是否数据改变过，未改变则直接返回 304。

6. 数据缓存
缓存获取到的数据，在一定的有效时间内再次请求可以直接从缓存读取数据。

关于 Http 缓存规则 Grumoon 在 Volley 源码解析最后杂谈中有详细介绍。

三、其他优化手段

这类优化方式在性能优化系列总篇中已经有过完整介绍
1. 预取
包括预连接、预取数据。

2. 分优先级、延迟部分请求
将不重要的请求延迟，这样既可以削峰减少并发、又可以和后面类似的请求做合并。

3. 多连接
对于较大文件，如大图片、文件下载可考虑多连接。
需要控制请求的最大并发量，毕竟移动端网络受限。

四、监控

优化需要通过数据对比才能看出效果，所以监控系统必不可少，通过前后端的数据监控确定调优效果。

注：服务器部署方面的优化有参考手 Q 和 QZone 去年的技术分享