Java Web 高性能开发,前端的高性能

Java Web 高性能开发,第 2 部分: 前端的高性能

Web 发展的速度让许多人叹为观止,层出不穷的组件、技术,只须要合理的组合、恰当的设置,就可让 Web 程序性能不断飞跃。Web 的思想是通用的,它们也能够运用到 Java Web。这一系列的文章,将从各个角度,包括前端高性能、反向代理、数据库高性能、负载均衡等等,以 Java Web 为背景进行讲述,同时用实际的工具、实际的数据来对比被优化先后的 Java Web 程序。第一部分已经讲解了部分前端优化,该部分是前端性能优化的其余内容,包括 HTTP 协议的利用、动静分离等等。合理利用这些技术将使 Web 技术更加高效。css

引言

在前端优化的第一部分中,主要讲解了对静态资源的一些优化措施,包括图片压缩、CSS Sprites 技术、GZIP 压缩等。这一部分,本文将讲解前端优化里重要的 Flush 机制、动静分离、HTTP 持久链接、HTTP 协议灵活应用、CDN 等。结合这些技术或思想,相信会使 Java Web 应用程序的性能更上一层楼。html

Flush 机制的使用

实际上在 Web 技术中,Flush 机制并不新鲜,它的思想是无需等到网页内容所有加载完毕,一次性写回客户端,而是能够部分逐次的返回。若是网页很大的话,一次性写回所有内容显然是个不明智的选择,由于这会形成网页的长时间空白。Flush 机制容许开发人员将网页的内容按文档流顺序逐步返回给客户端,这样可使得用户知道咱们的系统正在工做,只是等待的时间稍长而已,这样用户也会“心甘情愿”的等下去。Flush 机制是一个经典的提升用户体验的方法,至今也一直在用。若是网页很大,这个机制也是建议使用的。在 Java Web 技术中,实现 Flush 很是简单,只要调用 HttpServletResponse.getWriter 输出流的 flush 方法,就能够将已经完成加载的内容写回给客户端。前端

可是是否每一个网页都要使用该技术呢?笔者固然不这么建议。将网页内容加载完毕后再一次性返回客户端也有它的好处。咱们知道网络传输也有最大的传输单元,内容加载完毕后一次性输出就能够最大程度的利用传输的带宽,减小分块,减小传输次数,也就是说实际上 Flush 机制会增长用户等待时间、增长浏览器渲染时间,可是对于大网页来讲,下降这点效率来加强用户体验,是值得的。java

动静分离

所谓的动静分离,就是将 Web 应用程序中静态和动态的内容分别放在不一样的 Web 服务器上,有针对性的处理动态和静态内容,从而达到性能的提高。本文基于 Java Web 来说解 Web 优化,而 Java Web 的主流服务器软件是 Tomcat。让人遗憾的是,Tomcat 在并发和静态资源处理的能力上较弱,这也是 Tomcat 为人诟病的地方。可是瑕不掩瑜,既然咱们选择了 Java Web,那么就应该发挥咱们程序员的头脑去千方百计的提升性能。而动静分离就是其中一种方法,既然 Tomcat 处理静态资源的能力较弱,那就将静态资源的处理任务交给适合的软件,而让 Tomcat 专一于处理 JSP/Servlet 的请求。jquery

对于静态资源处理的服务器软件,咱们能够选择 Nginx,它是一款俄罗斯人开发的软件,彷佛比 Apache 更加优秀。它支持高并发,对静态资源处理的能力较强,这正是咱们想要的不是吗?事实上,动静分离的方案不少,有人采用 Apache+Tomcat 的组合;也有人使用 Tomcat+Tomcat 的组合,不过两个 Tomcat 分别被放置于不一样的主机,不一样的域名。其中 Apache+Tomcat 的方案与 Nginx 的方案原理上是同样的,它们都是基于反向代理,相对于使用 Nginx 配置动静分离,Apache 的配置就显得略微复杂一些。在 Apache 里,mod_proxy 模块负责反向代理的实现。其中核心配置内容如清单 1 所示,该配置属于本人参与某项目的其中一部分。nginx

清单 1. 动静分离的 Apache 核心配置
 <Proxy balancer://proxy> 
        BalancerMember http://192.168.1.178:8080 loadfactor=1 
        BalancerMember http://192.168.1.145:8080 loadfactor=1 
 </Proxy> 
 NameVirtualHost *:80 
 <VirtualHost *:80> 
        ServerAdmin service@xuanli365.com 
        ServerName www.xuanli365.com 
        DocumentRoot /www 
        DirectoryIndex index.shtml 
        <Directory /www> 
                AllowOverride All 
                AddType text/html .shtml 
                AddType application/x-rar .rar 
                AddHandler server-parsed .shtml 
                Options +IncludesNOEXEC 
        </Directory> 
 RewriteEngine on 
 ProxyRequests Off
	ProxyPass /static/!
	ProxyPass / balancer://proxy/
	ProxyPassReverse / balancer://proxy/
	ProxyPreserveHost on
 </VirtualHost>

从 Apache 官方对 mod_proxy 模块的介绍,咱们能够知道 ProxyPass 属性能够将一个远端服务器映射到本地服务器的 URL 空间中,也就是说这是一个地址映射功能。在清单 1 的配置中,当访问的路径不在 /static/ 下时(!表示非),就转发给后端的服务器(也就是 Tomcat);不然若是是 /static/ 路径就访问本机。例如,当访问 www.xuanli365.com/static/css/index.css 时,实际处理请求的是 Apache 服务器,而访问 www.xuanli365.com/index.jsp,那么 Apache 会将请求转发到后端的 Tomcat 服务器,实际访问的页面是 http:// 192.168.1.178( 或 145):8080/index.jsp,这就实现了动静分离。在清单 1 的配置中实际也包含了简单的负载均衡(loadfactor 因子)。程序员

事实上,咱们能够随便打开一个大型门户网站来看一下,我打开的是腾讯网站,任意查看其中两张图片的地址,我发现一个是:http://mat1.gtimg.com/www/iskin960/qqcomlogo.png,而另外一个则是:http://img1.gtimg.com/v/pics/hv1/95/225/832/54158270.jpg。可见该网站存放图片资源使用了多个的域名,咱们再用 Linux 的 host 命令查看两个域名的 IP 地址,结果如图 1 所示。web

图 1. 某网站的动静分离
图 1. 某网站的动静分离

能够看到,经过查看 IP 地址,咱们发现这些图片极可能存放在不一样的主机上(为何是极可能?由于一个主机能够拥有多个 IP),而图片内容和网页的动态内容并不在同一 IP 下,也极可能是动静分离。多个域名在前面也已经提到,能够增长浏览器的并发下载数,提升下载效率。数据库

本文采用另外一种策略对动静分离进行演示,它的大体结构如图 2 所示。后端

图 2. 本文设计的动静分离结构
图 2. 本文设计的动静分离结构

在本文中,咱们将静态资源放在 A 主机的一个目录上,将动态程序放在 B 主机上,同时在 A 上安装 Nginx 而且在 B 上安装 Tomcat。配置 Nginx,当请求的是 html、jpg 等静态资源时,就访问 A 主机上的静态资源目录;当用户提出动态资源的请求时,则将请求转发到后端的 B 服务器上,交由 Tomcat 处理,再由 Nginx 将结果返回给请求端。

提到这,可能有您会有疑问,动态请求要先访问 A,A 转发访问 B,再由 B 返回结果给 A,A 最后又将结果返回给客户端,这是否是有点多余。初看的确多余,可是这样作至少有 2 点好处。第一,为负载均衡作准备,由于随着系统的发展壮大,只用一台 B 来处理动态请求显然是是不够的,要有 B1,B2 等等才行。那么基于图 2 的结构,就能够直接扩展 B1,B2,再修改 Nginx 的配置就能够实现 B1 和 B2 的负载均衡。第二,对于程序开发而言,这种结构的程序撰写和单台主机没有区别。咱们假设只用一台 Tomcat 做为服务器,那么凡是静态资源,如图片、CSS 代码,就须要编写相似这样的访问代码:<img src=”{address of A}/a.jpg”>,当静态资源过多,须要扩展出其余的服务器来安放静态资源时,访问这些资源就可能要编写这样的代码:<img src=”{address of C}/a.jpg”>、<img src=”{address of D}/a.jpg”>。能够看到,当服务器进行变动或扩展时,代码也要随之作出修改,对于程序开发和维护来讲很是困难。而基于上面的结构,程序都只要 <img src=”a.jpg”>,无需关心具体放置资源的服务器地址,由于具体的地址 Nginx 为帮您绑定和选择。

按照图 2 所示的架构图,安装好须要的软件 Nginx 和 Tomcat。按照设想,对 Nginx 的配置文件 nginx.conf 进行配置,其中与本文该部分相关的配置如清单 2 所示。

清单 2. 动静分离的 Nginx 配置
 # 转发的服务器,upstream 为负载均衡作准备
 upstream tomcat_server{ 
        server 192.168.1.117:8080; 
 } 

 server { 
        listen       9090; 
        server_name  localhost; 
 index index.html index.htm index.jsp; 
        charset koi8-r; 

        # 静态资源存放目录
        root  /home/wq243221863/Desktop/ROOT; 

        access_log  logs/host.access.log  main; 

 # 动态请求的转发
        location ~ .*.jsp$ { 
            proxy_pass http://tomcat_server; 
            proxy_set_header Host $host; 
        } 
        
 # 静态请求直接读取
 location ~ .*\.(gif|jpg|jpeg|png|bmp|swf|css)$ { 
          expires      30d; 
 } 
……

清单 2 十分简洁,其目的和咱们预期的同样,动态的请求(以 .jsp 结尾)发到 B(192.168.1.117:8080,即 tomcat_server)上,而静态的请求(gif|jpg 等)则直接访问定义的 root(/home/wq243221863/Desktop/ROOT)目录。这个 root 目录我直接将其放到 Linux 的桌面 ROOT 文件夹。

接下来在 Tomcat 中新建 Web 项目,很简单,咱们只为其添加一个 test.jsp 文件,目录结构如图 3 所示。

图 3. B 上的测试项目结构
图 3. B 上的测试项目结构

而咱们定义了一张测试用的静态图片,放置在 A 的桌面 ROOT/seperate 目录下。结构如图 4 所示

图 4. A 上的静态资源文件夹结构
图 4. A 上的静态资源文件夹结构

注意这里的 separate 目录名是与 B 的项目文件夹同名的

再查看图 3 中的 test.jsp 的源码。如清单 3 所示。

清单 3. test.jsp 源码
 <%@ page language="java" contentType="text/html; charset=UTF-8"
    pageEncoding="UTF-8"%> 
 <%@ page import="java.util.Date" %> 
 <%@ page import="java.text.SimpleDateFormat" %> 
 <!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN" "http://www.w3.org/TR/
 html4/loose.dtd"> 
 <html> 
 <head> 
 <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8"> 
 <title>动静分离的测试</title>
 </head> 
 <body> 
      <div>这是动态脚本处理的结果</div><br>
    <% //这是一段测试的动态脚本
    Date now=new Date(); 
    SimpleDateFormat f=new SimpleDateFormat("如今是"+"yyyy年MM月dd日E kk点mm分");
    %> 
    <%=f.format(now)%> 
    <br><br> 
    <div>这是静态资源的请求结果</div><br><img alt="静态资源" src="jquery.gif">
 </body> 
 </html>

清单 3 是一个很是简单的 JSP 页面,主要是使用 img 标签来访问 jquery.gif,咱们知道 test.jsp 在 B 服务器上,而 jquery.gif 在 A 服务器上。用于访问 jquery.gif 的代码里不须要指定 A 的地址,而是直接使用相对路径便可,就好像该图片也在 B 上同样,这就是本结构的一个优势了。咱们在 A 上访问 test.jsp 文件。结果如图 5 所示。

图 5. test.jsp 的结果
图 5. test.jsp 的结果

很是顺利,彻底按照咱们的想法实现了动静分离!

咱们初步完成了动静分离的配置,可是究竟动静分离如何提升咱们的程序性能咱们还不得而知,咱们将 Tomcat 服务器也迁移到 A 服务器上,同时将 jquery.gif 拷贝一份到 separate 项目目录下,图 3 的结构变为图 6 所示。

图 6. 拷贝 jquery.gif 的 separate 项目
图 6. 拷贝 jquery.gif 的 separate 项目

咱们将 Tomcat 的端口设置为 8080,Nginx 的端口依然是 9090。如今访问 http://localhost:9090/separate/test.jsp(未使用动静分离)和访问 http://localhost:8080/separate/test.jsp(使用了动静分离)的效果是同样的了。只是 8080 端口的静态资源由 Tomcat 处理,而 9090 则是由 Nginx 处理。咱们使用 Apache 的 AB 压力测试工具,对 http://localhost:8080/seperate/jquery.gif、http://localhost:9090/seperate/jquery.gif、http://localhost:8080/seperate/test.jsp、http://localhost:9090/seperate/test.jsp 分别进行压力和吞吐率测试。

首先,对静态资源(jquery.gif)的处理结果如清单 4 所示。

清单 4. 静态资源的 AB 测试
测试脚本:ab -c 100 -n 1000 http://localhost:{port}/seperate/jquery.gif 
 9090 端口,也就是 Nginx 的测试结果:
 Concurrency Level:      100 
 Time taken for tests:   0.441 seconds 
 Complete requests:      1000 
 Failed requests:        0 
 Write errors:           0 
 Total transferred:      4497000 bytes 
 HTML transferred:       4213000 bytes 
 Requests per second:    2267.92 [#/sec] (mean)
 Time per request:       44.093 [ms] (mean) 
 Time per request:       0.441 [ms] (mean, across all concurrent requests) 
 Transfer rate:          9959.82 [Kbytes/sec] received 

 8080 端口,也就是 Tomcat 的测试结果:
 Concurrency Level:      100 
 Time taken for tests:   1.869 seconds 
 Complete requests:      1000 
 Failed requests:        0 
 Write errors:           0 
 Total transferred:      4460000 bytes 
 HTML transferred:       4213000 bytes 
 Requests per second:    535.12 [#/sec] (mean)
 Time per request:       186.875 [ms] (mean) 
 Time per request:       1.869 [ms] (mean, across all concurrent requests) 
 Transfer rate:          2330.69 [Kbytes/sec] received

清单 4 的测试脚本表明同时处理 100 个请求并下载 1000 次 jquery.gif 文件,您能够只关注清单 4 的粗体部分(Requests per second 表明吞吐率),从内容上就能够看出 Nginx 实现动静分离的优点了,动静分离每秒能够处理 2267 个请求,而不使用则只能够处理 535 个请求,因而可知动静分离后效率的提高是显著的。

您还会关心,动态请求的转发,会致使动态脚本的处理效率下降吗?下降的话又下降多少呢?所以我再用 AB 工具对 test.jsp 进行测试,结果如清单 5 所示。

清单 5. 动态脚本的 AB 测试
测试脚本:ab -c 1000 -n 1000 http://localhost:{port}/seperate/test.jsp 
 9090 端口,也就是 Nginx 的测试结果:
 Concurrency Level:      100 
 Time taken for tests:   0.420 seconds 
 Complete requests:      1000 
 Failed requests:        0 
 Write errors:           0 
 Total transferred:      709000 bytes 
 HTML transferred:       469000 bytes 
 Requests per second:    2380.97 [#/sec] (mean)
 Time per request:       42.000 [ms] (mean) 
 Time per request:       0.420 [ms] (mean, across all concurrent requests) 
 Transfer rate:          1648.54 [Kbytes/sec] received 

 8080 端口,也就是 Tomcat 的测试结果:
 Concurrency Level:      100 
 Time taken for tests:   0.376 seconds 
 Complete requests:      1000 
 Failed requests:        0 
 Write errors:           0 
 Total transferred:      714000 bytes 
 HTML transferred:       469000 bytes 
 Requests per second:    2660.06 [#/sec] (mean)
 Time per request:       37.593 [ms] (mean) 
 Time per request:       0.376 [ms] (mean, across all concurrent requests) 
 Transfer rate:          1854.77 [Kbytes/sec] received

通过笔者的屡次测试,得出了清单 5 的较为稳定的测试结果,能够看到在使用 Nginx 实现动静分离之后,的确会形成吞吐率的降低,然而对于网站总体性能来讲,静态资源的高吞吐率,以及将来能够实现的负载均衡、可扩展、高可用性等,该牺牲我想也应该是值得的。

我想任何技术都是有利有弊,动静分离也是同样,选择了动静分离,就选择了更为复杂的系统架构,维护起来在必定程度会更为复杂和困难,可是动静分离也的确带来了很大程度的性能提高,这也是不少系统架构师会选择的一种解决方案。

HTTP 持久链接

持久链接(Keep-Alive)也叫作长链接,它是一种 TCP 的链接方式,链接会被浏览器和服务器所缓存,在下次链接同一服务器时,缓存的链接被从新使用。因为 HTTP 的无状态性,人们也一直很清楚“一次性”的 HTTP 通讯。持久链接则减小了建立链接的开销,提升了性能。HTTP/1.1 已经支持长链接,大部分浏览器和服务器也提供了长链接的支持。

能够想象,要想发起长链接,服务器和浏览器必须共同合做才能够。一方面浏览器要保持链接,另外一方面服务器也不会断开链接。也就是说要想创建长链接,服务器和浏览器须要进行协商,而如何协商就要靠伟大的 HTTP 协议了。它们协商的结构图如图 7 所示。

图 7. 长链接协商
图 7. 长链接协商

浏览器在请求的头部添加 Connection:Keep-Alive,以此告诉服务器“我支持长链接,你支持的话就和我创建长链接吧”,而假若服务器的确支持长链接,那么就在响应头部添加“Connection:Keep-Alive”,从而告诉浏览器“个人确也支持,那咱们创建长链接吧”。服务器还能够经过 Keep-Alive:timeout=10, max=100 的头部告诉浏览器“我但愿 10 秒算超时时间,最长不能超过 100 秒”。

在 Tomcat 里是容许配置长链接的,配置 conf/server.xml 文件,配置 Connector 节点,该节点负责控制浏览器与 Tomcat 的链接,其中与长链接直接相关的有两个属性,它们分别是:keepAliveTimeout,它表示在 Connector 关闭链接前,Connector 为另一个请求 Keep Alive 所等待的微妙数,默认值和 connectionTimeout 同样;另外一个是 maxKeepAliveRequests,它表示 HTTP/1.0 Keep Alive 和 HTTP/1.1 Keep Alive / Pipeline 的最大请求数目,若是设置为 1,将会禁用掉 Keep Alive 和 Pipeline,若是设置为小于 0 的数,Keep Alive 的最大请求数将没有限制。也就是说在 Tomcat 里,默认长链接是打开的,当咱们想关闭长链接时,只要将 maxKeepAliveRequests 设置为 1 就能够。

绝不犹豫,首先将 maxKeepAliveRequests 设置为 20,keepAliveTimeout 为 10000,经过 Firefox 查看请求头部(这里咱们访问上面提到的 test.jsp)。结果如图 8 所示。

图 8. 服务器打开长链接
图 8. 服务器打开长链接

接下来,咱们将 maxKeepAliveRequests 设置为 1,而且重启服务器,再次请求网页后查看的结果如图 9 所示。

图 9. 服务器关闭长链接
图 9. 服务器关闭长链接

对比能够发现,Tomcat 关闭长链接后,在服务器的请求响应中,明确标识了:Connection close, 它告诉浏览器服务器并不支持长链接。那么长链接究竟能够带来怎么样的性能提高,咱们用数听说话。咱们依然使用 AB 工具,它可使用一个 -k 的参数,模拟浏览器使用 HTTP 的 Keep-Alive 特性。咱们对 http://localhost:8080/seperate/jquery.gif 进行测试。测试结果如清单 6 所示。

清单 6. AB 测试长链接
测试脚本:ab – k -c 1000 -n 10000 http://localhost:8080/seperate/jquery.gif 


关闭长链接时:
 Concurrency Level:      1000 
 Time taken for tests:   5.067 seconds 
 Complete requests:      10000 
 Failed requests:        0 
 Write errors:           0 
 Keep-Alive requests:    0 
 Total transferred:      44600000 bytes 
 HTML transferred:       42130000 bytes 
 Requests per second:    1973.64 [#/sec] (mean)
 Time per request:       506.678 [ms] (mean) 
 Time per request:       0.507 [ms] (mean, across all concurrent requests) 
 Transfer rate:          8596.13 [Kbytes/sec] received 
 
 
打开长链接时,maxKeepAliveRequests 设置为 50:
 Concurrency Level:      1000 
 Time taken for tests:   1.671 seconds 
 Complete requests:      10000 
 Failed requests:        0 
 Write errors:           0 
 Keep-Alive requests:    10000 
 Total transferred:      44650000 bytes 
 HTML transferred:       42130000 bytes 
 Requests per second:    5983.77 [#/sec] (mean)
 Time per request:       167.119 [ms] (mean) 
 Time per request:       0.167 [ms] (mean, across all concurrent requests) 
 Transfer rate:          26091.33 [Kbytes/sec] received

结果必定会让您大为惊讶,使用长链接和不使用长链接的性能对比,对于 Tomcat 配置的 maxKeepAliveRequests 为 50 来讲,居然提高了将近 5 倍。可见服务器默认打开长链接是有缘由的。

HTTP 协议的合理使用

不少程序员都将精力专一在了技术实现上,他们认为性能的高低彻底取决于代码的实现,却忽略了已经成型的某些规范、协议、工具。最典型的就是在 Web 开发上,部分开发人员没有意识到 HTTP 协议的重要性,以及 HTTP 协议能够提供程序员另外一条性能优化之路。经过简单的在 JSP 的 request 对象中添加响应头部,每每能够迅速提高程序性能,一切实现代码仿佛都成浮云。本系列文章的宗旨也在于让程序员编最少的代码,提高最大的性能。

本文提出一个这样的需求,在文章前面部分提到的 test.jsp 中,它的一部分功能是显示服务器的当前时间。如今咱们但愿这个动态网页容许被浏览器缓存,这彷佛有点不合理,可是在不少时候,虽然是动态网页,可是却只执行一次(好比有些人喜欢将网页的主菜单存入数据库,那么他确定不但愿每次加载菜单都去读数据库)。浏览器缓存带来的性能提高已经众人皆知了,而不少人却并不知道浏览器的缓存过时时间、缓存删除、什么页面能够缓存等,均可以由咱们程序员来控制,只要您熟悉 HTTP 协议,就能够轻松的控制浏览器。

咱们访问上面说起的 test.jsp。用 Firebug 查看请求状况,发现每次请求都会从新到服务器下载内容,这不难理解,所以 test.jsp 是动态内容,每次服务器必须都执行后才能够返回结果 , 图 10 是访问当前的 test.jsp 的头部状况。如今咱们往 test.jsp 添加清单 7 的内容。

清单 7. 在 test.jsp 的首部添加的代码
 <% 
 SimpleDateFormat f2=new SimpleDateFormat("EEE, dd MMM yyyy HH:mm:ss"); 
 String ims = request.getHeader("If-Modified-Since"); 
 if (ims != null) 
 { 
 try 
 { 
 Date dt = f2.parse(ims.substring(0, ims.length()-4)); 
 if (dt.after(new Date(2009, 1, 1))) 
 { 
 response.setStatus(304); 
 return; 
 } 
 } catch(Exception e) 
 { 

 } 
 } 
 response.setHeader("Last-Modified", f2.format(new Date(2010, 5, 5)) + " GMT"); 
 %>

上述代码的意图是:服务器得到浏览器请求头部中的 If-Modified-Since 时间,这个时间是浏览器询问服务器,它所请求的资源是否过时,若是没过时就返回 304 状态码,告诉浏览器直接使用本地的缓存就能够,

图 10. 修改 test.jsp 前的访问头部状况
图 10. 修改 test.jsp 前的访问头部状况

修改完 test.jsp 代码后,使用鼠标激活浏览器地址栏,按下回车刷新页面。此次的结果如图 11 所示。

图 11. 修改 test.jsp 后的首次访问
图 11. 修改 test.jsp 后的首次访问

能够看到图 11 和图 10 的请求报头没有区别,而在服务器的响应中,图 11 增长了 Last-Modified 头部,这个头部告诉浏览器能够将此页面缓存。

按下 F5(必须是 F5 刷新),F5 会强制 Firefox 加载服务器内容,而且发出 If-Modified-Since 头部。获得的报头结果如图 12 所示 .

图 12. 修改 test.jsp 后的再次访问
图 12. 修改 test.jsp 后的再次访问

能够看到,图 12 的底部已经提示全部内容都来自缓存。浏览器的请求头部多出了 If-Modified-Since,以此询问服务器从缓存时间起,服务器是否对资源进行了修改。服务器判断后发现没有对此资源(test.jsp)修改,就返回 304 状态码,告诉浏览器可使用缓存。

咱们在上面的实验中,用到了 HTTP 协议的相关知识,其中涉及了 If-Modified-Since、Last-Modified、304 状态码等,事实上与缓存相关的 HTTP 头部还有许多,诸如过时设置的头部等。熟悉了 HTTP 头部,就如同窗会了如何与用户的浏览器交谈,也能够利用协议提高您的程序性能。这也是本文为什么一直强调 HTTP 协议的重要性。那么对于 test.jsp 这个小网页来讲,基于缓存的方案提高了多少性能呢?咱们用 AB 给您答案。

AB 是个很强大的工具,他提供了 -H 参数,容许测试人员手动添加 HTTP 请求头部,所以测试结果如清单 8 所示。

清单 8. AB 测试 HTTP 缓存

测试脚本:ab -c 1000 – n 10000 – H ‘ If-Modified-Since:Sun, 05 Jun 3910 00:00:00 GMT ’ http://localhost:8080/seperate/test.jsp

未修改 test.jsp 前 : 
 Document Path:          /seperate/test.jsp 
 Document Length:        362 bytes
 Concurrency Level:      1000 
 Time taken for tests:   10.467 seconds 
 Complete requests:      10000 
 Failed requests:        0 
 Write errors:           0 
 Total transferred:      6080000 bytes 
 HTML transferred:       3630000 bytes 
 Requests per second:    955.42 [#/sec] (mean)
 Time per request:       1046.665 [ms] (mean) 
 Time per request:       1.047 [ms] (mean, across all concurrent requests) 
 Transfer rate:          567.28 [Kbytes/sec] received

修改 test.jsp 后:
 Document Path:          /seperate/test.jsp 
 Document Length:        0 bytes
 Concurrency Level:      1000 
 Time taken for tests:   3.535 seconds 
 Complete requests:      10000 
 Failed requests:        0 
 Write errors:           0 
 Non-2xx responses:      10000 
 Total transferred:      1950000 bytes 
 HTML transferred:       0 bytes 
 Requests per second:    2829.20 [#/sec] (mean)
 Time per request:       353.457 [ms] (mean) 
 Time per request:       0.353 [ms] (mean, across all concurrent requests) 
 Transfer rate:          538.76 [Kbytes/sec] received

分别对比 Document Length、Requests per second 以及 Transfer rate 这三个指标。能够发现没使用缓存的 Document Length(下载内容的长度)是 362 字节,而使用了缓存的长度为 0。在吞吐率方面,使用缓存是不使用缓存的 3 倍左右。同时在传输率方面,缓存的传输率比没缓存的小。这些都是用到了客户端缓存的缘故。

CDN 的使用

CDN 也是笔者最近才了解和接触到的东西,耳中也是屡次听到 CDN 这个词了,在淘宝的前端技术报告上、在一个好朋友的创新工场创业之路上,我都听到了这个词,所以我想至少有必要对此技术了解一下。所谓的 CDN,就是一种内容分发网络,它采用智能路由和流量管理技术,及时发现可以给访问者提供最快响应的加速节点,并将访问者的请求导向到该加速节点,由该加速节点提供内容服务。利用内容分发与复制机制,CDN 客户不须要改动原来的网站结构,只需修改少许的 DNS 配置,就能够加速网络的响应速度。当用户访问了使用 CDN 服务的网站时,DNS 域名服务器经过 CNAME 方式将最终域名请求重定向到 CDN 系统中的智能 DNS 负载均衡系统。智能 DNS 负载均衡系统经过一组预先定义好的策略(如内容类型、地理区域、网络负载情况等),将当时可以最快响应用户的节点地址提供给用户,使用户能够获得快速的服务。同时,它还与分布在不一样地点的全部 CDN 节点保持通讯,搜集各节点的健康状态,确保不将用户的请求分配到任何一个已经不可用的节点上。而咱们的 CDN 还具备在网络拥塞和失效状况下,能拥有自适应调整路由的能力。

因为笔者对 CDN 没有亲身实践,不便多加讲解,可是各大网站都在必定程度使用到了 CDN,淘宝的前端技术演讲中就说起了 CDN,可见 CDN 的威力不通常。

图 12. 淘宝的 CDN 前端优化
图 12. 淘宝的 CDN 前端优化

所以 CDN 也是不得不提的一项技术,国内有免费提供 CDN 服务的网站:http://www.webluker.com/,它须要您有备案的域名,感兴趣的您能够去试试。

小结

本文总结了 HTTP 长链接、动静分离、HTTP 协议等等,在您须要的时候,能够查看本文的内容,相信按照本文的方法,能够辅助您进行前端的高性能优化。笔者将继续写后续的部分,包括数据库的优化、负载均衡、反向代理等。因为笔者水平有限,若有错误,请联系我批评指正。

接下来在第三部分文章中,我将介绍服务器端缓存、静态化与伪静态化、分布式缓存等,而且将它们应用到 Java Web 的开发中。使用这些技术能够帮助提升 Java Web 应用程序的性能。

 

转自:http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-javawebhiperf2/

相关文章
相关标签/搜索