【连接】TCP长连接和短连接-HTTP(史上最通俗!2.0)
1.以前的误解
很久之前就听说过长连接的说法,而且还知道HTTP1.0协议不支持长连接,从HTTP1.1协议以后,连接默认都是长连接。
一直认为,HTTP连接分为长连接和短连接,而我们现在常用的都是HTTP1.1,因此我们用的都是长连接。
这句话其实只对了一半,我们现如今的HTTP协议,大部分都是1.1的,因此我们平时用的基本上都是长连接。但是前半句是不对的,HTTP协议根本没有长短连接这一说,也正因为误解了这个,导致对于长连接一直不明不白,始终不得其要领,具体下面一段会说到。
网络上很多文章都是误人子弟。强调一下,HTTP协议是基于请求/响应模式的,因此只要服务端给了响应,本次HTTP连接就结束了,或者更准确的说,是本次HTTP请求就结束了,根本没有长短连接一说。
网络上说HTTP分为长连接和短连接,其实本质上是说的TCP连接。TCP连接是一个双向的通道,它是可以保持一段时间不关闭的,因此TCP连接才有真正的长连接和短连接这一说。
HTTP协议说到底是应用层的协议,而TCP才是真正的传输层协议,只有负责传输的这一层才需要建立连接。
一个形象的例子就是,拿你在网上购物来说,HTTP协议是指的那个快递单,你寄件的时候填的单子就像是发了一个HTTP请求,等货物运到地方了,快递员会根据你发的请求把货物送给相应的收货人。而TCP协议就是中间运货的那个大货车,也可能是火车或者飞机,但不管是什么,它是负责运输的,因此必须要有路,不管是地上还是天上。那么这个路就是所谓的TCP连接,也就是一个双向的数据通道。
因此,LZ现在甚至觉得,“HTTP连接”这个词就不应该出现,它只是一个应用层的协议,根本就没有所谓的连接这一说,就像FTP也是应用层的协议,但是你有听说过FTP连接吗?
实际上,说HTTP请求和HTTP响应会更准确一些,而HTTP请求和HTTP响应,都是通过TCP连接这个通道来回传输的。
不管怎么说,一定要务必记住,长连接是指的TCP连接,而不是HTTP连接。
2、关于长连接
之前LZ一直对一件事有些模糊不清,首先是怎么样就算是把HTTP变成长连接了,是不是只要设置Connection为keep-alive就算是了?
如果是的话,那都说HTTP1.1默认是长连接,而观察我们平时开发的Web应用的HTTP头部,Connection也确实是keep-alive,那就是说我们大部分都是用的长连接,但是长连接不是一般用于交互比较频繁的应用吗?像我们这种普通的Web应用,比如博客园这种,或者我的个人博客这种,长连接有什么用?
如果有用那用处到底是什么,我们又不是客户端与服务器交互频繁的那种应用(毕竟你打开网页肯定要半天才打开另外一个吧),如果没用的话,那到底应不应该把Connection为keep-alive这个header值给改掉,从而改成短连接?
第一个问题是,是不是只要设置Connection为keep-alive就算是长连接了?
当然是的,但要服务器和客户端都设置。
第二个问题是,我们平时用的是不是长连接?
是的。(现在用的基本上都是HTTP1.1协议,你观察一下就会发现,基本上Connection都是keep-alive。而且HTTP协议文档上也提到了,HTTP1.1默认是长连接,也就是默认Connection的值就是keep-alive),一个网页 各种js、图片等文件,所以一次TCP连接需要发多个HTTP 请求。
第三个问题,普通的Web应用(比如博客园,我的个人博客这种)用长连接有啥好处?需不需要关掉长连接而使用短连接?
3、长连接好处是什么?
首先,长连接是为了复用TCP连接。多个HTTP请求可以复用同一个TCP连接,这就节省了很多TCP连接建立和断开的消耗。
一个网页,包含了CSS、JS等等一系列资源,如果是短连接(也就是每次都要重新建立TCP连接)的话,那你每打开一个网页,每一个资源需要建立一次TCP连接,基本要建立几个甚至几十个TCP连接
但如果是长连接的话,那么这么多次HTTP请求(这些请求包括请求网页内容,CSS文件,JS文件,图片等等),其实使用的都是一个TCP连接,很显然是可以节省很多消耗的。
长连接并不是永久连接的
如果一段时间内(具体的时间长短,是可以在header当中进行设置的,也就是所谓的超时时间),这个连接没有HTTP请求发出的话,那么这个长连接就会被断掉。
4、长轮询和短轮询
短轮询(定时去服务器获取新数据)
短轮询相信大家都不难理解,比如你现在要做一个电商中商品详情的页面,这个详情界面中有一个字段是库存量,这个库存量需要实时的变化,保持和服务器里实际的库存一致。
这个时候,你会怎么做?
最简单的一种方式,就是你用JS写个死循环,不停的去请求服务器中的库存量是多少,然后刷新到这个页面当中,这其实就是所谓的短轮询。
这种方式有明显的坏处,那就是你很浪费服务器和客户端的资源。如果有1000个人停留在某个商品详情页面,那就是说会有1000个客户端不停的去请求服务器获取库存量,这显然是不合理的。
那怎么办呢?
长轮询(数据没变服务器会阻塞(挂起)客户端的请求,直到数据有变化才回复客户端请求)
长轮询这个时候就出现了,其实长轮询和短轮询最大的区别是,短轮询去服务端查询的时候,不管库存量有没有变化,服务器就立即返回结果了。而长轮询则不是,在长轮询中,服务器如果检测到库存量没有变化的话,将会把当前请求挂起一段时间(这个时间也叫作超时时间,一般是几十秒)。在这个时间里,服务器会去检测库存量有没有变化,检测到变化就立即返回,否则就一直等到超时为止。
而对于客户端来说,不管是长轮询还是短轮询,客户端的动作都是一样的,就是不停的去请求,不同的是服务端,短轮询情况下服务端每次请求不管有没有变化都会立即返回结果,而长轮询情况下,如果有变化才会立即返回结果,而没有变化的话,则不会再立即给客户端返回结果,直到超时为止。
长轮询坏处
但是长轮询也是有坏处的,因为把请求挂起同样会导致资源的浪费,假设还是1000个人停留在某个商品详情页面,那就很有可能服务器这边挂着1000个线程,在不停检测库存量,这依然是有问题的。
因此,从这里可以看出,不管是长轮询还是短轮询,都不太适用于客户端数量太多的情况,因为每个服务器所能承载的TCP连接数是有上限的,这种轮询很容易把连接数顶满。之所以举这个例子,只是因为大家肯定都会网购,所以这个例子比较通俗一点。
5、长短轮询和长短连接的区别
第一个区别是决定的方式,一个TCP连接是否为长连接,是通过设置HTTP的Connection Header来决定的,而且是需要两边都设置才有效。而一种轮询方式是否为长轮询,是根据服务端的处理方式来决定的,与客户端没有关系。
第二个区别就是实现的方式,连接的长短是通过协议来规定和实现的。而轮询的长短,是服务器通过编程的方式手动挂起请求来实现的。
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