HTTP 短连接 VS 长连接

短连接
双方有数据交换时才建立连接,数据发送完,断开 TCP 连接。
即:连接 -> 数据传输 -> 关闭
应用场景:银行,网站。管理简单,存在的连接都是有用的连接。

长连接
在一个 TCP 连接上连续发送多个数据包。
即:连接 -> 数据传输 -> 保持心跳 -> 数据传输 -> ... -> 关闭
应用场景:数据库。点对点通信,
频繁操作,连接数不能太多

长连接中没有条件判断读写什么时候结束,因此要加长度报文头。

如何实现 HTTP 长连接 - Apache

httpd.conf 文件配置 KeepAlive
KeepAlive 意思为是否长连接。

  • 如果设置成 On,那么当 Apache 完成用户的请求后,进程不会断开用户的请求连接,依然保持连接状态。
    这样的好处是:当该用户的请求在过来时,Apache 会用这个已经建立的连接,不需要重新创建连接。这样会节省CPU的资源。但是却耗费了内存。
  • 设置成 Off 则当 Apache 完成用户的请求后,进程会立即断开和用户的请求连接。

如何实现 HTTP 长连接 - 浏览器客户端

在 HTTP 1.0 中, 没有官方的 keepalive 的操作。通常是在现有协议上添加一个指数。如果浏览器支持 keep-alive,它会在请求的包头中添加:

Connection: Keep-Alive

然后当服务器收到请求,作出回应的时候,它也添加一个头在响应中:

Connection: Keep-Alive

这样做,连接就不会中断,而是保持连接。当客户端发送另一个请求时,它会使用同一个连接。这一直继续到客户端或服务器端认为会话已经结束,其中一方中断连接。

在 HTTP 1.1 中 所有的连接默认都是持续连接,除非特殊声明不支持。HTTP 持久连接不使用独立的 keepalive 信息,而是仅仅允许多个请求使用单个连接。

如何实现 HTTP 长连接 - HTML5 WebSocket

WebSocket 是 HTML5 一种新的协议。它实现了浏览器与服务器全双工通信,能更好的节省服务器资源和带宽并达到实时通讯,它建立在 TCP 之上,同 HTTP 一样通过 TCP 来传输数据,但是它和 HTTP 最大不同是:

  • WebSocket 是一种双向通信协议,在建立连接后,WebSocket 服务器和 Browser/Client Agent 都能主动的向对方发送或接收数据,就像 Socket 一样;
  • WebSocket 需要类似 TCP 的客户端和服务器端通过握手连接,连接成功后才能相互通信。
WebSocket 请求响应客户端服务器交互图
WebSocket 请求响应客户端服务器交互图

相对于传统 HTTP 每次请求-应答都需要客户端与服务端建立连接的模式,WebSocket 是类似 Socket 的 TCP 长连接的通讯模式,一旦 WebSocket 连接建立后,后续数据都以帧序列的形式传输。
在客户端断开 WebSocket 连接或 Server 端断掉连接前,不需要客户端和服务端重新发起连接请求。在海量并发及客户端与服务器交互负载流量大的情况下,极大的节省了网络带宽资源的消耗,有明显的性能优势,且客户端发送和接受消息是在同一个持久连接上发起,实时性优势明显。

WebSocket 客户端连接报文:

GET /webfin/websocket/ HTTP/1.1
Host: localhost
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: xqBt3ImNzJbYqRINxEFlkg==
Origin: http://localhost:8080
Sec-WebSocket-Version: 13

WebSocket 服务端响应报文:

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: K7DJLdLooIwIG/MOpvWFB3y3FE8=

“Sec-WebSocket-Accept” 的值是服务端采用与客户端一致的密钥计算出来后返回客户端的
“HTTP/1.1 101 Switching Protocols” 表示服务端接受 WebSocket 协议的客户端连接,经过这样的请求-响应处理后,客户端服务端的 WebSocket 连接握手成功, 后续就可以进行 TCP 通讯了。

关于 WebSocket 客户端 和 WebSocket 服务端 的具体使用,参见 WebSocket 实战


引用:
httpd.conf文件如何配置KeepAlive
HTTP持久连接
WebSocket 实战

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