Node.js 之 HTTP实现详细分析（下）

分针网每日分享：Node.js 之 HTTP实现详细分析（下）

 

Node.js 之 HTTP实现详细分析（上）讲了node代码思路分析，还讲了一下事件。这篇继续让咱们了解一下node。

 

1. Expect头

 

若是客户端在发送POST请求以前，因为传输的数据量比较大，指望向服务器确认请求是否能被处理；这种状况下，能够先发送一个包含头Expect:100-continue的http请求。若是服务器能处理此请求，则返回响应状态码100（Continue）；不然，返回417（Expectation Failed）。默认状况下，Node.js会自动响应状态码100；同时，http.Server会触发事件checkContinue和checkExpectation来方便咱们作特殊处理。具体规则是：当服务器收到头字段Expect时：若是其值为100-continue，会触发checkContinue事件，默认行为是返回100；若是值为其它，会触发checkExpectation事件，默认行为是返回417。

 

例如，咱们经过curl发送HTTP请求：

 

curl -vs --header "Expect:100-continue" http://localhost:3333

 

交互过程以下

 

> GET / HTTP/1.1

> Host: localhost:3333

> User-Agent: curl/7.49.1

> Accept: */*

> Expect:100-continue

>

< HTTP/1.1 100 Continue

< HTTP/1.1 200 OK

< Date: Mon, 03 Apr 2017 14:15:47 GMT

< Connection: keep-alive

< Content-Length: 11

<

 

咱们接收到2个响应，分别是状态码100和200。前一个是Node.js的默认行为，后一个是应用程序代码行为。

 

2. HTTP代理

 

在实际开发时，用到http代理的机会仍是挺多的，好比，测试说线上出bug了，触屏版页面显示有问题；咱们通常第一时间会去看api返回是否正常，这个时候在手机上设置好代理就能轻松捕获HTTP请求了。老牌的代理工具备fiddler，charles。其实，nodejs下也有，例如node-http-proxy，anyproxy。基本思路是监听request事件，当客户端与代理创建HTTP链接以后，代理会向真正请求的服务器发起链接，而后把两个套接字的流绑在一块儿。咱们能够实现一个简单的代理服务器：

 

var http = require('http');

var url = require('url');

 

http .createServer((req, res) => {

// request回调函数

console .log(`proxy request: ${req.url}`);

var urlObj = url.parse(req.url);

var options = {

hostname : urlObj.hostname,

port : urlObj.port || 80,

path : urlObj.path,

method : req.method,

headers : req.headers

};

// 向目标服务器发起请求

var proxyRequest = http.request(options, (proxyResponse) => {

// 把目标服务器的响应返回给客户端

res .writeHead(proxyResponse.statusCode, proxyResponse.headers);

proxyResponse .pipe(res);

}).on('error', () => {

res .end();

});

// 把客户端请求数据转给中间人请求

req .pipe(proxyRequest);

}).listen(8089, '0.0.0.0');

 

验证下是否真的起做用，curl经过代理服务器访问咱们的“hello world”版Node.js服务器：

 

curl -x http://192.168.132.136:8089 http://localhost:3333/

 

优化策略

 

Node.js在实现HTTP服务器时，除了利用高性能的http-parser，自身也作了些性能优化。

 

1. http_parser对象缓存池

 

http-parser对象处理完一个请求以后不会被当即释放，而是被放入缓存池（/lib/internal/freelist），最多缓存1000个http-parser对象。

 

2. 预设HTTP头总数

 

HTTP协议规范并无限定能够传输的HTTP头总数上限，http-parser为了不动态分配内存，设定上限默认值是32。其余web服务器实现也有相似设置；例如，apache能处理的HTTP请求头默认上限（LimitRequestFields）是100。若是请求消息中头字段真超过了32个，Node.js也能处理，它会把已经解析的头字段经过事件kOnHeaders保存到JavaScript这边而后继续解析。 若是头字段不超过32个，http-parser会直接处理完并触发on_headers_complete一次性传递全部头字段；因此咱们在利用Node.js做为web服务器时，应尽可能把头字段控制在32个以内。

 

3. 过载保护

 

理论上，Node.js容许的同时链接数只与进程能够打开的文件描述符上限有关。可是随着链接数愈来愈多，占用的系统资源也愈来愈多，颇有可能连正常的服务都没法保证，甚至可能拖垮整个系统。这时，咱们能够设置http.Server的maxConnections，若是当前并发量大于服务器的处理能力，则服务器会自动关闭链接。另外，也能够设置socket的超时时间为可接受的最长响应时间。

 

性能实测

 

为了简单分析下Node.js引入的开销，如今基于libuv和http_parser编写一个纯C的HTTP服务器。基本思路是，在默认事件循环队列上监听指定TCP端口；若是该端口上有请求到达，会在队列上插入一个一个的任务；当这些任务被消费时，会执行connection_cb。见核心代码片断：

 

int main() {

// 初始化uv事件循环

loop = uv_default_loop();

uv_tcp_t server ;

struct sockaddr_in addr ;

// 指定服务器监听地址与端口

uv_ip4_addr("192.168.132.136", 3333, &addr);

 

// 初始化TCP服务器，并与默认事件循环绑定

uv_tcp_init(loop, &server);

// 服务器端口绑定

uv_tcp_bind(&server, (const struct sockaddr*)&addr, 0);

// 指定链接处理回调函数connection_cb

// 256为TCP等待队列长度

int r = uv_listen((uv_stream_t*)&server, 256, connection_cb);

 

// 开始处理默认时间循环上的消息

// 若是TCP报错，事件循环也会自动退出

return uv_run(loop, UV_RUN_DEFAULT);

}

 

connection_cb调用uv_accept会负责与发起请求的客户端实际创建套接字，并注册流操做回调函数read_cb：

 

void connection_cb(uv_stream_t* server, int status) {

uv_tcp_t * client = (uv_tcp_t*)malloc(sizeof(uv_tcp_t));

uv_tcp_init(loop, client);

// 与客户端创建套接字

uv_accept(server, (uv_stream_t*)client);

uv_read_start((uv_stream_t*)client, alloc_buffer, read_cb);

}

 

上文中read_cb用于读取客户端请求数据，并发送响应数据：

 

void read_cb(uv_stream_t* stream, ssize_t nread, const uv_buf_t* buf) {

if (nread > 0) {

memcpy(reqBuf + bufEnd, buf->base, nread);

bufEnd += nread;

free(buf->base);

// 验证TCP请求数据是不是合法的HTTP报文

http_parser_execute(parser, &settings, reqBuf, bufEnd);

uv_write_t * req = (uv_write_t*)malloc(sizeof(uv_write_t));

uv_buf_t * response = malloc(sizeof(uv_buf_t));

// 响应HTTP报文

response ->base = "HTTP/1.1 200 OK\r\nConnection:close\r\nContent-Length:11\r\n\r\nhello world\r\n\r\n";

response ->len = strlen(response->base);

uv_write(req, stream, response, 1, write_cb);

} else if (nread == UV_EOF) {

uv_close((uv_handle_t*)stream, close_cb);

}

}

 

所有源码请参见simple HTTP server。咱们使用apache benchmark来作压力测试：并发数为5000，总请求数为100000。

 

ab -c 5000 -n 100000 http://192.168.132.136:3333/

 

测试结果以下： 0.8秒（C） vs  5秒（Node.js）

 

 

 

咱们再看看内存占用，0.6MB（C） vs  51MB（Node.js）

 

 

 

Node.js虽然引入了一些开销，可是从代码实现行数上确实要简洁不少。

 

  本文转自： http://www.f-z.cn/id/288