nodejs如何實(shí)現(xiàn)http2推送信息

這篇文章給大家分享的是有關(guān)nodejs如何實(shí)現(xiàn)http2推送信息的內(nèi)容。小編覺得挺實(shí)用的，因此分享給大家做個(gè)參考，一起跟隨小編過來看看吧。

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在http1.x時(shí)代，服務(wù)器是不能向客戶端推送消息的，而在http2里面這成為了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

HTTP/2被設(shè)計(jì)為解決HTTP/1.x的許多缺陷。服務(wù)器不能向客戶端推送消息就是一個(gè)缺陷，我們用一個(gè)案例來解釋一下。

如果一張網(wǎng)頁中依賴了很多資源，如js、css、圖片等。在HTTP/1.x中瀏覽器獲取HTML后，開始快速掃描整張網(wǎng)頁，然后去下載js和css等一些關(guān)鍵資源。而這個(gè)過程中有一個(gè)瓶頸，那就是瀏覽器如果要掃描html的話必須先加載html，只有加載完html才能掃描出關(guān)鍵資源，而在加載html的過程中，css和js的加載只有等到html加載完成后才能下載，這里產(chǎn)生一個(gè)空閑時(shí)刻。HTTP1.x的請(qǐng)求流程如圖：

nodejs如何實(shí)現(xiàn)http2推送信息

觀察圖片發(fā)現(xiàn)，css和js必須等到html加載完成后，瀏覽器才能去請(qǐng)求css和js資源。

為了改善延遲，HTTP/2引入了server push，它允許服務(wù)端推送資源給瀏覽器，在瀏覽器明確地請(qǐng)求之前。一個(gè)服務(wù)器是清楚的知道一個(gè)頁面需要哪些附加資源的（當(dāng)然這些需要開發(fā)者的配置），在它響應(yīng)瀏覽器第一個(gè)請(qǐng)求的時(shí)候，可以同步開始推送這些資源。

HTTP2請(qǐng)求流程如圖：

nodejs如何實(shí)現(xiàn)http2推送信息

對(duì)比兩張圖我們發(fā)現(xiàn)，在http2協(xié)議下，如果瀏覽器請(qǐng)求一張網(wǎng)頁，服務(wù)器在返回html資源的時(shí)候，還會(huì)將css和js資源一同返回。

這就是http2的推送過程，這里是如何實(shí)現(xiàn)的呢？這里需要注意，在上篇文章中，我們了解到http2是全雙工通信，并且是基于stream的方式傳輸信息的，當(dāng)瀏覽器請(qǐng)求某個(gè)網(wǎng)頁時(shí)，在建立了tcp鏈接通道后，這個(gè)通道是全雙工通信的實(shí)現(xiàn)（全雙工的意思就是通道可以同時(shí)處理客戶端的請(qǐng)求和服務(wù)端的響應(yīng)），服務(wù)端在響應(yīng)html內(nèi)容時(shí)，同時(shí)將css和js以stream的形式push到客戶端。

具體實(shí)現(xiàn)流程圖如下：

nodejs如何實(shí)現(xiàn)http2推送信息

從上文中，我們了解到雖然html信息和css，js一起返回給客戶端，但是這里需要注意，雖然是一起返回，但是用的是不同的stream，返回html部分有專門的的stream，返回css和js也有相應(yīng)的stream，可以理解為從單位到家只有一條路，但是可以乘坐不同的公交車。

從上圖中我們可以看到一點(diǎn)有意思的規(guī)定，推送數(shù)據(jù)的流的id是偶數(shù)，而請(qǐng)求流并針對(duì)請(qǐng)求流響應(yīng)的流的id是奇數(shù)，我猜測(cè)這可能是為了方便區(qū)分推送流和非推送流的區(qū)別。

接著我們利用nodejs的http2模塊來實(shí)現(xiàn)一下http2的推送功能，代碼如下：

const http2 = require('http2');const fs = require('fs');const PORT = 8443;//證書與私鑰const  key =fs.readFileSync('./server.key');const  cert= fs.readFileSync('./server.crt');//1、創(chuàng)建服務(wù)器const server = http2.createSecureServer({    key,    cert},onRequest);//2、啟動(dòng)服務(wù)器server.listen(PORT, (err) => {    if (err) {        console.error(err)        return    }    console.log(`Server listening on ${PORT}`)})//3、設(shè)置request事件函數(shù)function onRequest(req,res){    const reqPath = req.url === '/' ? '/index.html' : req.url    //打印請(qǐng)求流的id和響應(yīng)流的id    console.log("req.stream.id:",req.stream.id);    console.log("res.stream.id:",res.stream.id);    //判斷是否是首頁    if (reqPath === '/index.html') {        //推送1.js        res.stream.pushStream({ ':path': '/1.js' }, (err, pushStream, headers) => {            if (err) throw err;            pushStream.respond({ ':status': 200 });            console.log("pushStream:",pushStream.id)            pushStream.end("console.log(1)");        });        //推送2.js        res.stream.pushStream({ ':path': '/2.js' }, (err, pushStream, headers) => {            if (err) throw err;            console.log("pushStream:",pushStream.id)            pushStream.respond({ ':status': 200 });            pushStream.end("console.log(2)");        });        const fd = fs.openSync('./index.html', 'r');        const stat = fs.fstatSync(fd);        const headers = {            'content-length': stat.size,            'last-modified': stat.mtime.toUTCString(),            'content-type': 'text/html'        };        res.stream.respondWithFD(fd, headers);    }else{        res.end("404")    }}

然后我們?cè)賮砜匆幌耰ndex.html的代碼：

<!DOCTYPE html><html lang="en"><head><meta charset="UTF-8"><meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"><meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge"><title>Document</title></head><body><h2>hello world</h2><script src="/1.js"></script><script src="/2.js"></script></body></html>

index.html的代碼：很簡單，一張網(wǎng)頁引入了1.js和2.js。

服務(wù)端代碼：使用http2模塊創(chuàng)建服務(wù)器和https、http模塊差不多，只不過瀏覽器在支持http2的時(shí)候要求必須設(shè)置證書，所以我們需要配置證書和秘鑰。

在request事件函數(shù)中，我們判斷請(qǐng)求的url是否是首頁，如果是首頁的話，我們通過res.stream.pushStream這個(gè)方法配置推送信息，本質(zhì)上是配置一個(gè)tream，這個(gè)stream是Http2Stream 類的實(shí)例，res.stream.pushStream需要兩個(gè)參數(shù)，第一個(gè)參數(shù)是一個(gè)對(duì)象，在這個(gè)對(duì)象中配置這個(gè)流的path，客戶端可以通過這個(gè)path使用這個(gè)流。

第二個(gè)參數(shù)為一個(gè)回調(diào)函數(shù)，回調(diào)函數(shù)第一個(gè)參數(shù)是err，第二個(gè)參數(shù)是一個(gè)stream，這個(gè)stream也是Http2Stream 類的實(shí)例。

這個(gè)stream是如何設(shè)置的呢？我們通過stream對(duì)象上的兩個(gè)方法來設(shè)置，respond方法設(shè)置stream的頭部信息，end方法設(shè)置stream的body信息，他們分別對(duì)應(yīng)流中的header幀和body幀。

設(shè)置完這兩個(gè)需要被推送的流之后，再來設(shè)置主流html的響應(yīng)流，這里我們使用strem實(shí)例的另外一個(gè)方法respondWidthFD來設(shè)置響應(yīng)流。這個(gè)方法需要設(shè)置兩個(gè)參數(shù)，第一個(gè)參數(shù)為文件描述符，第二個(gè)參數(shù)為header信息。文件描述符中存儲(chǔ)著流的主體信息，header中保存了流的響應(yīng)頭信息。

從stream兩組設(shè)置方法，我們可以看出流至少包含兩部分信息，header幀和body幀。

代碼中我們分別打印了流的id值，我們運(yùn)行代碼看一下打印結(jié)果，結(jié)果如圖：

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我們可以看到這和我們前面說的一樣，推送流的id是偶數(shù)設(shè)置，非推送流的id為奇數(shù)。

然后我們看一下瀏覽器中network的截圖：

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我們看到所有資源都是用http2協(xié)議進(jìn)行請(qǐng)求響應(yīng)的，而1.js和2.js是服務(wù)器在響應(yīng)html的時(shí)候同時(shí)push過來的，時(shí)間只有1ms。

總結(jié)一下：本篇文章主要講了http2的推送原理，以及如何使用nodejs的http2模塊搭建一臺(tái)http2服務(wù)器來實(shí)現(xiàn)推送功能。

這里需要注意的幾點(diǎn)如下：

1、http2的推送是基于流和全雙工通信

2、推送流的id是偶數(shù)，非推送流的id為奇數(shù)。

3、服務(wù)端推送的內(nèi)容是基于客戶端的需要，這里需要前后端工程師通力合作。

4、在推送數(shù)據(jù)時(shí)盡量推送關(guān)鍵性資源，如css、js，關(guān)鍵的背景圖等等，而非關(guān)鍵性資源盡量不要推送。

5、nodejs中stream實(shí)例配置的兩種方式，respond和end或者respondWidthFD，不論哪種方式都需要設(shè)置頭信息和body信息。

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