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网络连接是移动应用程序的核心功能之一。通过进行网络优化#xff0c;可以提高应用的加载速度和响应速度#xff0c;减少用户等待时间#xff0c;提供更流…网络优化原因
进行网络优化对于移动应用程序而言非常重要原因如下
用户体验
网络连接是移动应用程序的核心功能之一。通过进行网络优化可以提高应用的加载速度和响应速度减少用户等待时间提供更流畅、高效的用户体验。快速、稳定的网络连接能够增加用户的满意度并提升应用的竞争力。
节省流量成本
在移动设备上使用移动数据连接时网络流量可能受到限制并且用户可能会付费使用数据。通过进行网络优化可以减少应用程序在后台或前台消耗的网络流量量从而降低用户使用应用的数据费用提供更节省的网络体验。
节约电池消耗
网络连接是移动设备的主要耗电源之一。通过进行网络优化可以降低应用程序对网络连接的频繁使用减少设备在持续联网状态下的电池消耗。这将延长设备的电池寿命使用户能够更长时间地使用设备。
适应不稳定的网络环境
移动设备经常会面临网络不稳定的情况例如网络延迟、丢包等。通过网络优化可以采取一些策略来处理不稳定的网络环境如重试机制、请求合并、数据压缩等以确保应用程序在各种网络条件下都能提供稳定可靠的服务。
遵守规范和限制
移动设备平台如 Android 和 iOS通常会有一些网络使用规范和限制。例如应用可能需要遵循后台网络限制、最大请求数量、数据使用政策等。进行网络优化可以确保应用程序符合相应平台的规范并避免受到限制或处罚。
网络优化
正常一条网络请求需要经过的流程是这样
1.DNS 解析请求DNS服务器获取域名对应的 IP 地址 2.与服务端建立连接包括 TCP 三次握手安全协议同步流程 3.连接建立完成发送和接收数据解码数据。
这里有明显的三个优化点 1.直接使用 IP 地址去除 DNS 解析步骤 2.不要每次请求都重新建立连接复用连接或一直使用同一条连接(长连接) 3.压缩数据减小传输的数据大小。
DNS优化
DNSDomain Name System它的作用是根据域名查出IP地址它是HTTP协议的前提只有将域名正确的解析成IP地址后后面的HTTP流程才能进行。
DNS 完整的解析流程很长会先从本地系统缓存取若没有就到最近的 DNS 服务器取若没有再到主域名服务器取每一层都有缓存但为了域名解析的实时性每一层缓存都有过期时间。
传统的DNS解析机制有几个缺点
1.缓存时间设置得长域名更新不及时设置得短大量 DNS 解析请求影响请求速度
2.域名劫持容易被中间人攻击或被运营商劫持把域名解析到第三方 IP 地址据统计劫持率会达到7%
3.DNS 解析过程不受控制无法保证解析到最快的IP
4.一次请求只能解析一个域名。
为了解决这些问题就有了 HTTPDNS原理很简单就是自己做域名解析的工作通过 HTTP 请求后台去拿到域名对应的 IP 地址直接解决上述所有问题。 HTTPDNSHTTP-based Domain Name System的详细原理如下
客户端发起请求 当客户端需要解析某个域名时它会发送一个HTTP请求到HTTPDNS服务器。请求的URL中包含要解析的域名信息一般使用GET或POST方法并在请求头中指定相关参数。
DNS解析请求 HTTPDNS服务器收到客户端的请求后会进行域名解析操作。它首先检查本地的缓存看是否有该域名的解析结果。如果有且缓存未过期根据TTL值判断则直接从缓存中获取IP地址并返回给客户端。
缓存更新 若HTTPDNS服务器的缓存中没有该域名的解析结果或者缓存已过期它将发起一个真正的DNS解析请求。这个请求可以是向权威DNS服务器或其他可信的DNS解析服务商发起。服务器解析出域名对应的IP地址后将结果缓存并设置一个适当的TTL值。
HTTP响应返回 HTTPDNS服务器将解析得到的IP地址以HTTP响应的形式返回给客户端。响应中通常包含解析结果、TTL值和其他相关信息。客户端通过解析HTTP响应内容提取出IP地址以便后续的网络通信。
客户端更新解析结果 客户端接收到HTTP响应后会从中提取出解析得到的IP地址并进行相应的处理如与服务器进行通信。客户端还可以根据需要将解析结果缓存并在下次请求时使用缓存的数据以减少对HTTPDNS服务器的依赖。
HTTPDNS的好处总结就是
1.Local DNS 劫持由于 HttpDns 是通过 IP 直接请求 HTTP 获取服务器 A 记录地址不存在向本地运营商询问domain 解析过程所以从根本避免了劫持问题。
2.DNS 解析由自己控制可以确保根据用户所在地返回就近的 IP 地址或根据客户端测速结果使用速度最快的IP
3.一次请求可以解析多个域名。 …
连接优化
这里主要的优化思路是复用连接不用每次请求都重新建立连接如何更有效率地复用连接可以说是网络请求速度优化里最主要的点了。
【keep-alive】 HTTP 协议里有个 keep-aliveHTTP1.1默认开启一定程度上缓解了每次请求都要进行TCP三次握手建立连接的耗时。原理是请求完成后不立即释放连接而是放入连接池中若这时有另一个请求要发出请求的域名和端口是一样的就直接拿出连接池中的连接进行发送和接收数据少了建立连接的耗时。 实际上现在无论是客户端还是浏览器都默认开启了keep-alive对同个域名不会再有每发一个请求就进行一次建连的情况纯短连接已经不存在了。
但有 keep-alive 的连接一次只能发送接收一个请求在上一个请求处理完成之前无法接受新的请求。若同时发起多个请求就有两种情况
1.若串行发送请求可以一直复用一个连接但速度很慢每个请求都要等待上个请求完成再进行发送。 2.若并行发送请求那么只能每个请求都要进行tcp三次握手建立新的连接。
对并行请求的问题新一代协议HTTP2提出了多路复用去解决。 HTTP2 的多路复用机制一样是复用连接但它复用的这条连接支持同时处理多条请求所有请求都可以并发在这条连接上进行也就解决了上面说的并发请求需要建立多条连接带来的问题。
多路复用把在连接里传输的数据都封装成一个个stream每个stream都有标识stream的发送和接收可以是乱序的不依赖顺序也就不会有阻塞的问题接收端可以根据stream的标识去区分属于哪个请求再进行数据拼接得到最终数据。
Android 的开源网络库OKhttp默认就会开启 keep-alive 并且在Okhttp3以上版本也支持了 HTTP2。
数据压缩
数据对请求速度的影响分两方面一是压缩率二是解压序列化反序列化的速度。目前最流行的两种数据格式是json和 protobufjson 是字符串protobuf 是二进制即使用各种压缩算法压缩后protobuf 仍会比 json 小数据量上 protobuf 有优势序列化速度 protobuf 也有一些优势 。
链接: protobuf
除了选择不同的序列化方式数据格式之外Http可以对内容也就是body部分进行编码可以采用gzip这样的编码从而达到压缩的目的。
在OKhttp的BridgeInterceptor中会自动为我们开启gzip解压的支持。
其他
1、使用webp代替png/jpg
2、不同网络的不同图片下发如对于原图是300x300的图片
2/3G使用低清晰度图片使用100X100的图片;
4G再判断信号强度为强则使用使用300X300的图片为中等则使用200x200信号弱则使用100x100图片;
WiFi网络直接下发300X300的图片
3、http开启缓存 / 首页数据加入缓存
