1、什么是Keep-Alive模式？

我們知道HTTP協(xié)議采用“請(qǐng)求-應(yīng)答”模式，當(dāng)使用普通模式，即非KeepAlive模式時(shí)，每個(gè)請(qǐng)求/應(yīng)答客戶和服務(wù)器都要新建一個(gè)連接，完成之后立即斷開連接（HTTP協(xié)議為無連接的協(xié)議）；當(dāng)使用Keep-Alive模式（又稱持久連接、連接重用）時(shí)，Keep-Alive功能使客戶端到服務(wù)器端的連接持續(xù)有效，當(dāng)出現(xiàn)對(duì)服務(wù)器的后繼請(qǐng)求時(shí)，Keep-Alive功能避免了建立或者重新建立連接。

File:HTTP persistent connection.svg

http 1.0中默認(rèn)是關(guān)閉的，需要在http頭加入"Connection: Keep-Alive"，才能啟用Keep-Alive；http 1.1中默認(rèn)啟用Keep-Alive，如果加入"Connection: close "，才關(guān)閉。目前大部分瀏覽器都是用http1.1協(xié)議，也就是說默認(rèn)都會(huì)發(fā)起Keep-Alive的連接請(qǐng)求了，所以是否能完成一個(gè)完整的Keep-Alive連接就看服務(wù)器設(shè)置情況。

2、啟用Keep-Alive的優(yōu)點(diǎn)

從上面的分析來看，啟用Keep-Alive模式肯定更高效，性能更高。因?yàn)楸苊饬私?釋放連接的開銷。下面是RFC 2616上的總結(jié)：

1. 1. By opening and closing fewer TCP connections, CPU time is saved in routers and hosts (clients, servers, proxies, gateways, tunnels, or caches), and memory used for TCP protocol control blocks can be saved in hosts.
2. HTTP requests and responses can be pipelined on a connection. Pipelining allows a client to make multiple requests without waiting for each response, allowing a single TCP connection to be used much more efficiently, with much lower elapsed time.
3. Network congestion is reduced by reducing the number of packets caused by TCP opens, and by allowing TCP sufficient time to determine the congestion state of the network.
4. Latency on subsequent requests is reduced since there is no time spent in TCP's connection opening handshake.
5. HTTP can evolve more gracefully, since errors can be reported without the penalty of closing the TCP connection. Clients using future versions of HTTP might optimistically try a new feature, but if communicating with an older server, retry with old semantics after an error is reported.

RFC 2616（P47）還指出：單用戶客戶端與任何服務(wù)器或代理之間的連接數(shù)不應(yīng)該超過2個(gè)。一個(gè)代理與其它服務(wù)器或代碼之間應(yīng)該使用超過2 * N的活躍并發(fā)連接。這是為了提高HTTP響應(yīng)時(shí)間，避免擁塞（冗余的連接并不能代碼執(zhí)行性能的提升）。

3、回到我們的問題（即如何判斷消息內(nèi)容/長度的大小？）

Keep-Alive模式，客戶端如何判斷請(qǐng)求所得到的響應(yīng)數(shù)據(jù)已經(jīng)接收完成（或者說如何知道服務(wù)器已經(jīng)發(fā)生完了數(shù)據(jù)）？我們已經(jīng)知道了，Keep-Alive模式發(fā)送玩數(shù)據(jù)HTTP服務(wù)器不會(huì)自動(dòng)斷開連接，所有不能再使用返回EOF（-1）來判斷（當(dāng)然你一定要這樣使用也沒有辦法，可以想象那效率是何等的低）！下面我介紹兩種來判斷方法。

3.1、使用消息首部字段Conent-Length

故名思意，Conent-Length表示實(shí)體內(nèi)容長度，客戶端（服務(wù)器）可以根據(jù)這個(gè)值來判斷數(shù)據(jù)是否接收完成。但是如果消息中沒有Conent-Length，那該如何來判斷呢？又在什么情況下會(huì)沒有Conent-Length呢？請(qǐng)繼續(xù)往下看……

3.2、使用消息首部字段Transfer-Encoding

當(dāng)客戶端向服務(wù)器請(qǐng)求一個(gè)靜態(tài)頁面或者一張圖片時(shí)，服務(wù)器可以很清楚的知道內(nèi)容大小，然后通過Content-length消息首部字段告訴客戶端需要接收多少數(shù)據(jù)。但是如果是動(dòng)態(tài)頁面等時(shí)，服務(wù)器是不可能預(yù)先知道內(nèi)容大小，這時(shí)就可以使用Transfer-Encoding：chunk模式來傳輸數(shù)據(jù)了。即如果要一邊產(chǎn)生數(shù)據(jù)，一邊發(fā)給客戶端，服務(wù)器就需要使用"Transfer-Encoding: chunked"這樣的方式來代替Content-Length。

chunk編碼將數(shù)據(jù)分成一塊一塊的發(fā)生。Chunked編碼將使用若干個(gè)Chunk串連而成，由一個(gè)標(biāo)明長度為0的chunk標(biāo)示結(jié)束。每個(gè)Chunk分為頭部和正文兩部分，頭部內(nèi)容指定正文的字符總數(shù)（十六進(jìn)制的數(shù)字）和數(shù)量單位（一般不寫），正文部分就是指定長度的實(shí)際內(nèi)容，兩部分之間用回車換行(CRLF)隔開。在最后一個(gè)長度為0的Chunk中的內(nèi)容是稱為footer的內(nèi)容，是一些附加的Header信息（通常可以直接忽略）。

Chunk編碼的格式如下：

Chunked-Body = *chunk
"0" CRLF
footer
CRLF
chunk = chunk-size [ chunk-ext ] CRLF
chunk-data CRLF

hex-no-zero = <HEX excluding "0">

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)

footer = *entity-header

即Chunk編碼由四部分組成：1、0至多個(gè)chunk塊，2、"0" CRLF，3、footer，4、CRLF****.而每個(gè)chunk塊由：chunk-size、chunk-ext（可選）、CRLF、chunk-data、CRLF組成。

4、消息長度的總結(jié)

其實(shí)，上面2中方法都可以歸納為是如何判斷http消息的大小、消息的數(shù)量。RFC 2616對(duì)消息的長度總結(jié)如下：一個(gè)消息的transfer-length（傳輸長度）是指消息中的message-body（消息體）的長度。當(dāng)應(yīng)用了transfer-coding（傳輸編碼），每個(gè)消息中的message-body（消息體）的長度（transfer-length）由以下幾種情況決定（優(yōu)先級(jí)由高到低）：

• 任何不含有消息體的消息（如1XXX、204、304等響應(yīng)消息和任何頭(HEAD，首部)請(qǐng)求的響應(yīng)消息），總是由一個(gè)空行（CLRF）結(jié)束。
• 如果出現(xiàn)了Transfer-Encoding頭字段 并且值為非“identity”，那么transfer-length由“chunked” 傳輸編碼定義，除非消息由于關(guān)閉連接而終止。
• 如果出現(xiàn)了Content-Length頭字段，它的值表示entity-length（實(shí)體長度）和transfer-length（傳輸長度）。如果這兩個(gè)長度的大小不一樣（i.e.設(shè)置了Transfer-Encoding頭字段），那么將不能發(fā)送Content-Length頭字段。并且如果同時(shí)收到了Transfer-Encoding字段和Content-Length頭字段，那么必須忽略Content-Length字段。
• 如果消息使用媒體類型“multipart/byteranges”，并且transfer-length 沒有另外指定，那么這種自定界（self-delimiting）媒體類型定義transfer-length 。除非發(fā)送者知道接收者能夠解析該類型，否則不能使用該類型。
• 由服務(wù)器關(guān)閉連接確定消息長度。（注意：關(guān)閉連接不能用于確定請(qǐng)求消息的結(jié)束，因?yàn)榉?wù)器不能再發(fā)響應(yīng)消息給客戶端了。）

為了兼容HTTP/1.0應(yīng)用程序，HTTP/1.1的請(qǐng)求消息體中必須包含一個(gè)合法的Content-Length頭字段，除非知道服務(wù)器兼容HTTP/1.1。一個(gè)請(qǐng)求包含消息體，并且Content-Length字段沒有給定，如果不能判斷消息的長度，服務(wù)器應(yīng)該用用400 (bad request) 來響應(yīng)；或者服務(wù)器堅(jiān)持希望收到一個(gè)合法的Content-Length字段，用 411 (length required)來響應(yīng)。

所有HTTP/1.1的接收者應(yīng)用程序必須接受“chunked” transfer-coding (傳輸編碼)，因此當(dāng)不能事先知道消息的長度，允許使用這種機(jī)制來傳輸消息。消息不應(yīng)該夠同時(shí)包含 Content-Length頭字段和non-identity transfer-coding。如果一個(gè)消息同時(shí)包含non-identity transfer-coding和Content-Length ，必須忽略Content-Length 。

5、HTTP頭字段總結(jié)

最后我總結(jié)下HTTP協(xié)議的頭部字段。

• 1、 Accept：告訴WEB服務(wù)器自己接受什么介質(zhì)類型，/ 表示任何類型，type/* 表示該類型下的所有子類型，type/sub-type。
• 2、 Accept-Charset： 瀏覽器申明自己接收的字符集
  Accept-Encoding： 瀏覽器申明自己接收的編碼方法，通常指定壓縮方法，是否支持壓縮，支持什么壓縮方法（gzip，deflate）
  Accept-Language：瀏覽器申明自己接收的語言
  語言跟字符集的區(qū)別：中文是語言，中文有多種字符集，比如big5，gb2312，gbk等等。
• 3、 Accept-Ranges：WEB服務(wù)器表明自己是否接受獲取其某個(gè)實(shí)體的一部分（比如文件的一部分）的請(qǐng)求。bytes：表示接受，none：表示不接受。
• 4、 Age：當(dāng)代理服務(wù)器用自己緩存的實(shí)體去響應(yīng)請(qǐng)求時(shí)，用該頭部表明該實(shí)體從產(chǎn)生到現(xiàn)在經(jīng)過多長時(shí)間了。
• 5、 Authorization：當(dāng)客戶端接收到來自WEB服務(wù)器的 WWW-Authenticate 響應(yīng)時(shí)，用該頭部來回應(yīng)自己的身份驗(yàn)證信息給WEB服務(wù)器。
• 6、 Cache-Control：請(qǐng)求：no-cache（不要緩存的實(shí)體，要求現(xiàn)在從WEB服務(wù)器去取）
  max-age：（只接受 Age 值小于 max-age 值，并且沒有過期的對(duì)象）
  max-stale：（可以接受過去的對(duì)象，但是過期時(shí)間必須小于 max-stale 值）
  min-fresh：（接受其新鮮生命期大于其當(dāng)前 Age 跟 min-fresh 值之和的緩存對(duì)象）
  響應(yīng)：public(可以用 Cached 內(nèi)容回應(yīng)任何用戶)
  private（只能用緩存內(nèi)容回應(yīng)先前請(qǐng)求該內(nèi)容的那個(gè)用戶）
  no-cache（可以緩存，但是只有在跟WEB服務(wù)器驗(yàn)證了其有效后，才能返回給客戶端）
  max-age：（本響應(yīng)包含的對(duì)象的過期時(shí)間）
  ALL: no-store（不允許緩存）
• 7、 Connection：請(qǐng)求：close（告訴WEB服務(wù)器或者代理服務(wù)器，在完成本次請(qǐng)求的響應(yīng)后，斷開連接，不要等待本次連接的后續(xù)請(qǐng)求了）。
  keepalive（告訴WEB服務(wù)器或者代理服務(wù)器，在完成本次請(qǐng)求的響應(yīng)后，保持連接，等待本次連接的后續(xù)請(qǐng)求）。
  響應(yīng)：close（連接已經(jīng)關(guān)閉）。
  keepalive（連接保持著，在等待本次連接的后續(xù)請(qǐng)求）。
  Keep-Alive：如果瀏覽器請(qǐng)求保持連接，則該頭部表明希望 WEB 服務(wù)器保持連接多長時(shí)間（秒）。例如：Keep-Alive：300
• 8、 Content-Encoding：WEB服務(wù)器表明自己使用了什么壓縮方法（gzip，deflate）壓縮響應(yīng)中的對(duì)象。例如：Content-Encoding：gzip
• 9、Content-Language：WEB 服務(wù)器告訴瀏覽器自己響應(yīng)的對(duì)象的語言。
• 10、Content-Length： WEB 服務(wù)器告訴瀏覽器自己響應(yīng)的對(duì)象的長度。例如：Content-Length: 26012
• 11、Content-Range： WEB 服務(wù)器表明該響應(yīng)包含的部分對(duì)象為整個(gè)對(duì)象的哪個(gè)部分。例如：Content-Range: bytes 21010-47021/47022
• 12、Content-Type： WEB 服務(wù)器告訴瀏覽器自己響應(yīng)的對(duì)象的類型。例如：Content-Type：application/xml
• 13、ETag：就是一個(gè)對(duì)象（比如URL）的標(biāo)志值，就一個(gè)對(duì)象而言，比如一個(gè) html 文件，如果被修改了，其 Etag 也會(huì)別修改，所以ETag 的作用跟 Last-Modified 的作用差不多，主要供 WEB 服務(wù)器判斷一個(gè)對(duì)象是否改變了。比如前一次請(qǐng)求某個(gè) html 文件時(shí)，獲得了其 ETag，當(dāng)這次又請(qǐng)求這個(gè)文件時(shí)，瀏覽器就會(huì)把先前獲得的 ETag 值發(fā)送給WEB 服務(wù)器，然后 WEB 服務(wù)器會(huì)把這個(gè) ETag 跟該文件的當(dāng)前 ETag 進(jìn)行對(duì)比，然后就知道這個(gè)文件有沒有改變了。
• 14、 Expired：WEB服務(wù)器表明該實(shí)體將在什么時(shí)候過期，對(duì)于過期了的對(duì)象，只有在跟WEB服務(wù)器驗(yàn)證了其有效性后，才能用來響應(yīng)客戶請(qǐng)求。是 HTTP/1.0 的頭部。例如：Expires：Sat, 23 May 2009 10:02:12 GMT
• 15、 Host：客戶端指定自己想訪問的WEB服務(wù)器的域名/IP 地址和端口號(hào)。例如：Host：rss.sina.com.cn
• 16、 If-Match：如果對(duì)象的 ETag 沒有改變，其實(shí)也就意味著對(duì)象沒有改變，才執(zhí)行請(qǐng)求的動(dòng)作。
• 17、 If-None-Match：如果對(duì)象的 ETag 改變了，其實(shí)也就意味著對(duì)象也改變了，才執(zhí)行請(qǐng)求的動(dòng)作。
• 18、 If-Modified-Since：如果請(qǐng)求的對(duì)象在該頭部指定的時(shí)間之后修改了，才執(zhí)行請(qǐng)求的動(dòng)作（比如返回對(duì)象），否則返回代碼304，告訴瀏覽器該對(duì)象沒有修改。例如：If-Modified-Since：Thu, 10 Apr 2008 09:14:42 GMT
• 19、 If-Unmodified-Since：如果請(qǐng)求的對(duì)象在該頭部指定的時(shí)間之后沒修改過，才執(zhí)行請(qǐng)求的動(dòng)作（比如返回對(duì)象）。
• 20、 If-Range：瀏覽器告訴 WEB 服務(wù)器，如果我請(qǐng)求的對(duì)象沒有改變，就把我缺少的部分給我，如果對(duì)象改變了，就把整個(gè)對(duì)象給我。瀏覽器通過發(fā)送請(qǐng)求對(duì)象的 ETag 或者 自己所知道的最后修改時(shí)間給 WEB 服務(wù)器，讓其判斷對(duì)象是否改變了。總是跟 Range 頭部一起使用。
• 21、 Last-Modified：WEB 服務(wù)器認(rèn)為對(duì)象的最后修改時(shí)間，比如文件的最后修改時(shí)間，動(dòng)態(tài)頁面的最后產(chǎn)生時(shí)間等等。例如：Last-Modified：Tue, 06 May 2008 02:42:43 GMT
• 22、 Location：WEB 服務(wù)器告訴瀏覽器，試圖訪問的對(duì)象已經(jīng)被移到別的位置了，到該頭部指定的位置去取。例如：Location：http://i0.sinaimg.cn/dy/deco/2008/0528/sinahome_0803_ws_005_text_0.gif
• 23、 Pramga：主要使用 Pramga: no-cache，相當(dāng)于 Cache-Control： no-cache。例如：Pragma：no-cache
• 24、 Proxy-Authenticate： 代理服務(wù)器響應(yīng)瀏覽器，要求其提供代理身份驗(yàn)證信息。Proxy-Authorization：瀏覽器響應(yīng)代理服務(wù)器的身份驗(yàn)證請(qǐng)求，提供自己的身份信息。
• 25、 Range：瀏覽器（比如 Flashget 多線程下載時(shí)）告訴 WEB 服務(wù)器自己想取對(duì)象的哪部分。例如：Range: bytes=1173546-
• 26、 Referer：瀏覽器向 WEB 服務(wù)器表明自己是從哪個(gè) 網(wǎng)頁/URL 獲得/點(diǎn)擊 當(dāng)前請(qǐng)求中的網(wǎng)址/URL。例如：Referer：http://www.sina.com/
• 27、 Server: WEB 服務(wù)器表明自己是什么軟件及版本等信息。例如：Server：Apache/2.0.61 (Unix)
• 28、 User-Agent: 瀏覽器表明自己的身份（是哪種瀏覽器）。例如：User-Agent：Mozilla/5.0 (Windows; U; Windows NT 5.1; zh-CN; rv:1.8.1.14) Gecko/20080404 Firefox/2、0、0、14
• 29、 Transfer-Encoding: WEB 服務(wù)器表明自己對(duì)本響應(yīng)消息體（不是消息體里面的對(duì)象）作了怎樣的編碼，比如是否分塊（chunked）。例如：Transfer-Encoding: chunked
• 30、 Vary: WEB服務(wù)器用該頭部的內(nèi)容告訴 Cache 服務(wù)器，在什么條件下才能用本響應(yīng)所返回的對(duì)象響應(yīng)后續(xù)的請(qǐng)求。假如源WEB服務(wù)器在接到第一個(gè)請(qǐng)求消息時(shí)，其響應(yīng)消息的頭部為：Content-Encoding: gzip; Vary: Content-Encoding那么 Cache 服務(wù)器會(huì)分析后續(xù)請(qǐng)求消息的頭部，檢查其 Accept-Encoding，是否跟先前響應(yīng)的 Vary 頭部值一致，即是否使用相同的內(nèi)容編碼方法，這樣就可以防止 Cache 服務(wù)器用自己 Cache 里面壓縮后的實(shí)體響應(yīng)給不具備解壓能力的瀏覽器。例如：Vary：Accept-Encoding
• 31、 Via： 列出從客戶端到 OCS 或者相反方向的響應(yīng)經(jīng)過了哪些代理服務(wù)器，他們用什么協(xié)議（和版本）發(fā)送的請(qǐng)求。當(dāng)客戶端請(qǐng)求到達(dá)第一個(gè)代理服務(wù)器時(shí)，該服務(wù)器會(huì)在自己發(fā)出的請(qǐng)求里面添加 Via 頭部，并填上自己的相關(guān)信息，當(dāng)下一個(gè)代理服務(wù)器收到第一個(gè)代理服務(wù)器的請(qǐng)求時(shí)，會(huì)在自己發(fā)出的請(qǐng)求里面復(fù)制前一個(gè)代理服務(wù)器的請(qǐng)求的Via 頭部，并把自己的相關(guān)信息加到后面，以此類推，當(dāng) OCS 收到最后一個(gè)代理服務(wù)器的請(qǐng)求時(shí)，檢查 Via 頭部，就知道該請(qǐng)求所經(jīng)過的路由。例如：Via：1.0 236.D0707195.sina.com.cn:80 (squid/2.6.STABLE13)

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HTTP 請(qǐng)求消息頭部實(shí)例：
Host：rss.sina.com.cn
User-Agent：Mozilla/5、0 (Windows; U; Windows NT 5、1; zh-CN; rv:1、8、1、14) Gecko/20080404 Firefox/2、0、0、14
Accept：text/xml,application/xml,application/xhtml+xml,text/html;q=0、9,text/plain;q=0、8,image/png,/;q=0、5
Accept-Language：zh-cn,zh;q=0、5
Accept-Encoding：gzip,deflate
Accept-Charset：gb2312,utf-8;q=0、7,*;q=0、7
Keep-Alive：300
Connection：keep-alive
Cookie：userId=C5bYpXrimdmsiQmsBPnE1Vn8ZQmdWSm3WRlEB3vRwTnRtW <-- Cookie
If-Modified-Since：Sun, 01 Jun 2008 12:05:30 GMT
Cache-Control：max-age=0
HTTP 響應(yīng)消息頭部實(shí)例：
Status：OK - 200 <-- 響應(yīng)狀態(tài)碼，表示 web 服務(wù)器處理的結(jié)果。
Date：Sun, 01 Jun 2008 12:35:47 GMT
Server：Apache/2、0、61 (Unix)
Last-Modified：Sun, 01 Jun 2008 12:35:30 GMT
Accept-Ranges：bytes
Content-Length：18616
Cache-Control：max-age=120
Expires：Sun, 01 Jun 2008 12:37:47 GMT
Content-Type：application/xml
Age：2
X-Cache：HIT from 236-41、D07071951、sina、com、cn <-- 反向代理服務(wù)器使用的 HTTP 頭部
Via：1.0 236-41.D07071951.sina.com.cn:80 (squid/2.6.STABLE13)
Connection：close

文章轉(zhuǎn)載自:https://blog.csdn.net/charleslei/article/details/50621912