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长连接及在Node中的应用——HTTP/1.1 keep-alive

HTTP请求都要经过TCP三次握手建立连接,四次分手断开连,如果每个HTTP请求都要建立TCP连接的话是极其费时的,因此HTTP/1.1中浏览器默认开启了Connection: keep-alive

请求头中的这个属性的作用可以在请求完成后,保持TCP连接一段时间而不关闭,如果这个期间又有HTTP请求的话,直接使用这个TCP连接,省去了建立新的连接的时间。由于是浏览器默认添加的,所以经常没有关注。接下来看下在Node服务中发起HTTP请求是什么样子。

let request = require('request');
router.get('/http1', (req, res, next) => {
    request({
        method: 'GET',
        uri: 'http://xxx:8887/xxx'
    }, (error, response, body) => {
        console.log('response', response);
    });
});
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在Node中我们经常使用是request模块来发送HTTP请求,那么就做一个实验,先向这个8887端口发送请求,结束后再看下这个连接是否还在。
...

可以看到,请求完成后被请求的8887端口已经没有连接了。也就是,如果再次请求还需要建立TCP连接,那么就像浏览器一样在请求头中设置一下Connection: keep-alive

request({
    method: 'GET',
    uri: 'http://xxx:8887/xxx',
    headers: {
        Connection: 'keep-alive'
    }
}, (error, response, body) => {
    console.log('response', response);
});
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结果还是和上面一样,连接数还是0,翻看request的文档,原来并不是这么设置,而是使用forever这个配置

request({
    method: 'GET',
    uri: 'http://xxx:8887/xxx',
    forever: true // 这个很重要 开启keep-alive
}, (error, response, body) => {
    console.log('response', response);
});
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这次,在请求结束后,8887端口还存在一个连接,keep-alive已经生效了,这个连接会保持多久?一般在nginx中有设置,默认65s。
接下来看下,使用长连接后,是否省去了TCP的时间。
串行上面的请求10次来实验。

router.get('/http1', (req, res, next) => {
    async function fn() {
        for (let i = 0; i < 10; i ++) {
            await new Promise((resolve, reject) => {
                request({
                    method: 'GET',
                    uri: 'http://xxx:8887/xxx',
                    time: true, // 配置这个属性可以看到时间信息
                    forever: true
                }, (error, response, body) => {
                    console.log('timingPhases', response.timingPhases);
                    resolve();
                });
            });
        }
        return 'success';
    }
    fn().then(()=>{
        res.json({
            msg: 'end'
        });
    });
});
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可以看到只有第一次的请求消耗了tcp的时间,之后的都是复用了之前建立的TCP连接,至于dns为0是因为没有使用域名。
以上就是在Node中如何使用keep-alive及验证。
顺便看下,如果是并行请求,会建立多少个TCP连接呢?

router.get('/http1con', (req, res, next) => {
    let promiseArr = [];
    for (let i = 0; i < 10; i ++) {
        let newP = new Promise((resolve, reject) => {
            request({
                method: 'GET',
                uri: 'http://xxx:8887/xxx',
                time: true,
                forever: true
            }, (error, response, body) => {
                resolve();
            });
        });
        promiseArr.push(newP);
    }
    Promise.all(promiseArr).then(() => {
        res.json({
            'msg': 'end'
        });
    });
});
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可以看到HTTP/1.1并行请求的时候会建立多个TCP连接,在浏览器中针对同一域名只可以同时建立6个连接,虽然Node中没有这个限制,但如何让多个同时的请求也使用同一个TCP连接呢?当然是有办法的,这就需要使用到HTTP/2.0中的单一长连接了,之后再来分析HTTP/2.0。