HTTP Keep-Alive模式

Posted 2020-08-20 啥也不会的程序猿

 

1、什么是Keep-Alive模式？

我们知道HTTP协议采用“请求-应答”模式，

当使用普通模式，即非KeepAlive模式时，每个请求/应答客户和服务器都要新建一个连接，完成 之后立即断开连接（HTTP协议为无连接的协议）；

当使用Keep-Alive模式（又称持久连接、连接重用）时，Keep-Alive功能使客户端到服 务器端的连接持续有效，

当出现对服务器的后继请求时，Keep-Alive功能避免了建立或者重新建立连接。

http 1.0中默认是关闭的，需要在http头加入"Connection: Keep-Alive"，才能启用Keep-Alive；

http 1.1中默认启用Keep-Alive，如果加入"Connection: close "，才关闭。

目前大部分浏览器都是用http1.1协议，也就是说默认都会发起Keep-Alive的连接请求了，所以是否能完成一个完整的Keep- Alive连接就看服务器设置情况。

 

2、启用Keep-Alive的优点

从上面的分析来看，启用Keep-Alive模式肯定更高效，性能更高。因为避免了建立/释放连接的开销；

注意：单用户客户端与任何服务器或代理之间的连接数不应该超过2个。

一个代理与其它服务器或代码之间应该使用不超过2 * N的活跃并发连接。

这是为了提高HTTP响应时间，避免拥塞（冗余的连接并不能代码执行性能的提升）。

 

3、回到我们的问题（即如何判断消息内容/长度的大小？）

Keep-Alive模式，客户端如何判断请求所得到的响应数据已经接收完成（或者说如何知道服务器已经发生完了数据）？

我们已经知道 了，Keep-Alive模式发送完数据HTTP服务器不会自动断开连接，所有不能再使用返回EOF（-1）来判断；

（当然你一定要这样使用也没有办法，可 以想象那效率是何等的低）！下面我介绍两种来判断方法。

3.1、使用消息首部字段Conent-Length

故名思意，Conent-Length表示实体内容长度，客户端（服务器）可以根据这个值来判断数据是否接收完成。

但是如果消息中没有Conent-Length，那该如何来判断呢？又在什么情况下会没有Conent-Length呢？请继续往下看……

3.2、使用消息首部字段Transfer-Encoding

当客户端向服务器请求一个静态页面或者一张图片时，服务器可以很清楚的知道内容大小，

然后通过Content-length消息首部字段告诉客户端 需要接收多少数据。

但是如果是动态页面等时，服务器是不可能预先知道内容大小，这时就可以使用Transfer-Encoding：chunk模式来传输 数据了。

即如果要一边产生数据，一边发给客户端，服务器就需要使用"Transfer-Encoding: chunked"这样的方式来代替Content-Length。

chunk编码将数据分成一块一块的发生。

Chunked编码将使用若干个Chunk串连而成，由一个标明长度为0 的chunk标示结束。

每个Chunk分为头部和正文两部分，头部内容指定正文的字符总数（十六进制的数字 ）和数量单位（一般不写），

正文部分就是指定长度的实际内容，两部分之间用回车换行(CRLF) 隔开。

在最后一个长度为0的Chunk中的内容是称为footer的内容，是一些附加的Header信息（通常可以直接忽略）。

Chunk编码的格式如下：

复制代码

代码如下:

Chunked-Body = *<strong>chunk </strong>
"0" CRLF
footer
CRLF
chunk = chunk-size [ chunk-ext ] CRLF
chunk-data CRLF</p><p>hex-no-zero = &lt;HEX excluding "0"&gt;</p><p>chunk-size = hex-no-zero *HEX
chunk-ext = *( ";" chunk-ext-name [ "=" chunk-ext-value ] )
chunk-ext-name = token
chunk-ext-val = token | quoted-string
chunk-data = chunk-size(OCTET)</p><p>footer = *entity-header

即Chunk编码由四部分组成： 1、<strong>0至多个chunk块</strong> ，2、<strong>"0" CRLF </strong>，3、<strong>footer </strong>，4、<strong>CRLF</strong> <strong>.</strong> 而每个chunk块由：chunk-size、chunk-ext（可选）、CRLF、chunk-data、CRLF组成。

4、消息长度的总结

其实，上面2中方法都可以归纳为是如何判断http消息的大小、消息的数量。

RFC 2616 对 消息的长度总结如下：一个消息的transfer-length（传输长度）是指消息中的message-body（消息体）的长度。

当应用了 transfer-coding（传输编码），每个消息中的message-body（消息体）的长度（transfer-length）由以下几种情况 决定（优先级由高到低）：

任何不含有消息体的消息（如1XXX、204、304等响应消息和任何头(HEAD，首部)请求的响应消息），总是由一个空行（CLRF）结束。
如果出现了Transfer-Encoding头字段 并且值为非“identity”，那么transfer-length由“chunked” 传输编码定义，除非消息由于关闭连接而终止。
如果出现了Content-Length头字段，它的值表示entity-length（实体长度）和transfer-length（传输长 度）。如果这两个长度的大小不一样（i.e.设置了Transfer-Encoding头字段），那么将不能发送Content-Length头字段。并 且如果同时收到了Transfer-Encoding字段和Content-Length头字段，那么必须忽略Content-Length字段。
如果消息使用媒体类型“multipart/byteranges”，并且transfer-length 没有另外指定，那么这种自定界（self-delimiting）媒体类型定义transfer-length 。除非发送者知道接收者能够解析该类型，否则不能使用该类型。
由服务器关闭连接确定消息长度。（注意：关闭连接不能用于确定请求消息的结束，因为服务器不能再发响应消息给客户端了。）
为了兼容HTTP/1.0应用程序，HTTP/1.1的请求消息体中必须包含一个合法的Content-Length头字段，除非知道服务器兼容 HTTP/1.1。一个请求包含消息体，并且Content-Length字段没有给定，如果不能判断消息的长度，服务器应该用用400 (bad request) 来响应；或者服务器坚持希望收到一个合法的Content-Length字段，用 411 (length required)来响应。

所有HTTP/1.1的接收者应用程序必须接受“chunked” transfer-coding (传输编码)，因此当不能事先知道消息的长度，允许使用这种机制来传输消息。消息不应该够同时包含 Content-Length头字段和non-identity transfer-coding。如果一个消息同时包含non-identity transfer-coding和Content-Length ，必须忽略Content-Length 。