摘要
对于HTTP的优化，对于很多小伙伴都想到的是使⽤ KeepAlive将 HTTP/1.1从短连接改成长连接。当然这的确是一个优化的方式。但其实还可以从其他⽅向来优化 HTTP/1.1 协议，本博文提供如有如下3 种优化思路：
- 尽避免发送 HTTP 请求。
- 在需要发送 HTTP 请求时，考虑如何减少请求次数。
- 减少服务器的 HTTP 响应的数据⼤小。
一、如何减少HTTP的请求
对于⼀些具有重复性的 HTTP 请求，⽐如每次请求得到的数据都⼀样的，我们可以把这对请求-响应的数据都缓存在本地，那么下次就直接读取本地的数据，不必在通过⽹络获取服务器的响应了，这样的话 HTTP/1.1 的性能肯定肉眼可⻅的提升。
所以，避免发送HTTP请求的⽅法就是通过缓存技术，HTTP 设计者早在之前就考虑到了这点，因此 HTTP 协议的 头部有不少是针对缓存的字段。
那缓存是如何做到的呢？
客户端会把第⼀次请求以及响应的数据保存在本地磁盘上，其中将请求的 URL 作为 key，⽽响应作为 value，两者 形成映射关系。这样当后续发起相同的请求时，就可以先在本地磁盘上通过 key 查到对应的 value，也就是响应，如果找到了，就 直接从本地读取该响应。毋庸置疑，读取本次磁盘的速度肯定⽐⽹络请求快得多，如下图：
万⼀缓存的响应不是最新的，⽽客户端并不知情，那么该怎么办呢？
这个问题 HTTP 设计者早已考虑到。 所以，服务器在发送 HTTP 响应时，会估算⼀个过期的时间，并把这个信息放到响应头部中，这样客户端在查看响 应头部的信息时，⼀旦发现缓存的响应是过期的，则就会᯿新发送⽹络请求。HTTP 关于缓说明会的头部字段很 多，这部分内容留在下次⽂章，这次暂时不具体说明。
如果客户端从第⼀次请求得到的响应头部中发现该响应过期了，客户端重新发送请求，假设服务器上的资源并没有 变更，还是⽼样⼦，那么你觉得还要在服务器的响应带上这个资源吗？
很显然不带的话，可以提⾼ HTTP 协议的性能，那具体如何做到呢？
只需要客户端在重新发送请求时，在请求的 Etag 头部带上第⼀次请求的响应头部中的摘要，这个摘要是唯⼀标 识响应的资源，当服务器收到请求后，会将本地资源的摘要与请求中的摘要做个⽐较。
如果不同，那么说明客户端的缓存已经没有价值，服务器在响应中带上最新的资源。
如果相同，说明客户端的缓存还是可以继续使⽤的，那么服务器仅返回不含有包体的 304Not Modified 响应， 告诉客户端仍然有效，这样就可以减少响应资源在⽹络中传输的延时，
缓存真的是性能优化的⼀把万能钥匙，⼩到 CPU Cache、Page Cache、Redis Cache，⼤到 HTTP 协议的缓存。
二、如何减少HTTP的请求的次数
减少 HTTP 请求次数⾃然也就提升了 HTTP 性能，可以从这 3 个方面入手： 减少重定向请求次数； 合并请求； 延迟发送请求；
2.1 减少重定向请求次数
服务器上的⼀个资源可能由于迁移、维护等原因从 url1 移⾄ url2 后，⽽客户端不知情，它还是继续请求 url1，这 时服务器不能粗暴地返回错误，⽽是通过 302 响应码和 Location 头部，告诉客户端该资源已经迁移⾄ url2 了，于是客户端需要再发送 url2 请求以获得服务器的资源。那么，如果᯿定向请求越多，那么客户端就要多次发起 HTTP 请求，每⼀次的 HTTP 请求都得经过⽹络，这⽆疑会 越降低⽹络性能。另外，服务端这⼀⽅往往不只有⼀台服务器，⽐如源服务器上⼀级是代理服务器，然后代理服务器才与客户端通 信，这时客户端᯿定向就会导致客户端与代理服务器之间需要 2 次消息传递，如下图：
如果重定向的⼯作交由代理服务器完成，就能减少 HTTP 请求次数了，⽽且当代理服务器知晓了᯿定向规则后，可以进⼀步减少消息传递次数，如下图：
2.2 合并请求
如果把多个访问⼩⽂件的请求合并成⼀个⼤的请求，虽然传输的总资源还是⼀样，但是减少请求，也就意味着减少 了重复发送的 HTTP 头部。
另外由于 HTTP/1.1 是请求响应模型，如果第⼀个发送的请求，未收到对应的响应，那么后续的请求就不会发送， 于是为了防⽌单个请求的阻塞，所以⼀般浏览器会同时发起 5-6 个请求，每⼀个请求都是不同的 TCP 连接，那么 如果合并了请求，也就会减少 TCP 连接的数量，因⽽省去了 TCP 握⼿和慢启动过程耗费的时间。
有的⽹⻚会含有很多⼩图⽚、⼩图标，有多少个⼩图⽚，客户端就要发起多少次请求。那么对于这些⼩图⽚，我们 可以考虑使⽤ CSS Image Sprites 技术把它们合成⼀个⼤图⽚，这样浏览器就可以⽤⼀次请求获得⼀个⼤图⽚， 然后再根据 CSS 数据把⼤图⽚切割成多张⼩图⽚。这种⽅式就是通过将多个⼩图⽚合并成⼀个⼤图⽚来减少 HTTP 请求的次数，以减少 HTTP 请求的次数，从⽽减 少⽹络的开销。
除了将⼩图⽚合并成⼤图⽚的⽅式，还有服务端使⽤ webpack 等打包⼯具将 js、css 等资源合并打包成⼤⽂ 件，也是能达到类似的效果。
另外，还可以将图⽚的⼆进制数据⽤ base64 编码后，以 URL 的形式潜⼊到 HTML ⽂件，跟随 HTML ⽂件⼀并 发送.
可以看到，合并请求的⽅式就是合并资源，以⼀个⼤资源的请求替换多个⼩资源的请求。 但是这样的合并请求会带来新的问题，当⼤资源中的某⼀个⼩资源发⽣变化后，客户端必须重新下载整个完整的⼤ 资源⽂件，这显然带来了额外的⽹络消耗。
2.3 延迟发送请求
不要⼀⼝⽓吃成⼤胖⼦，⼀般 HTML ⾥会含有很多 HTTP 的 URL，当前不需要的资源，我们没必要也获取过来， 于是可以通过「按需获取」的⽅式，来减少第⼀时间的 HTTP 请求次数。 请求⽹⻚的时候，没必要把全部资源都获取到，⽽是只获取当前⽤户所看到的⻚⾯资源，当⽤户向下滑动⻚⾯的时 候，再向服务器获取接下来的资源，这样就达到了延迟发送请求的效果。
三、如何减少HTTP响应的数据的大小
对于 HTTP 的请求和响应，通常 HTTP 的响应的数据⼤⼩会⽐较⼤，也就是服务器返回的资源会⽐较⼤。 于是，我们可以考虑对响应的资源进⾏压缩，这样就可以减少响应的数据⼤⼩，从⽽提⾼⽹络传输的效率。
压缩的⽅式⼀般分为 2 种，分别是： ⽆损压缩； 有损压缩；
3.1 无损压缩
⽆损压缩是指资源经过压缩后，信息不被破坏，还能完全恢复到压缩前的原样，适合⽤在⽂本⽂件、程序可执⾏⽂ 件、程序源代码。
⾸先，我们针对代码的语法规则进⾏压缩，因为通常代码⽂件都有很多换⾏符或者空格，这些是为了帮助程序员更 好的阅读，但是机器执⾏时并不要这些符，把这些多余的符号给去除掉。
接下来，就是⽆损压缩了，需要对原始资源建⽴统计模型，利⽤这个统计模型，将常出现的数据⽤较短的⼆进制⽐ 特序列表示，将不常出现的数据⽤较⻓的⼆进制⽐特序列表示，⽣成⼆进制⽐特序列⼀般是霍夫曼编码算法。
gzip 就是⽐较常⻅的⽆损压缩。客户端⽀持的压缩算法，会在 HTTP 请求中通过头部中的 Accept-Encoding 字 段告诉服务器：
服务器收到后，会从中选择⼀个服务器⽀持的或者合适的压缩算法，然后使⽤此压缩算法对响应资源进⾏压缩，最 后通过响应头部中的 content-encoding 字段告诉客户端该资源使⽤的压缩算法。
gzip 的压缩效率相⽐Google 推出的 Brotli 算法还是差点意思，也就是上⽂中的 br，所以如果可以，服务器应该选 择压缩效率更⾼的 br 压缩算法。
3.2 有损压缩
与⽆损压缩相对的就是有损压缩，经过此⽅法压缩，解压的数据会与原始数据不同但是⾮常接近。
有损压缩主要将次要的数据舍弃，牺牲⼀些质ᰁ来减少数据ᰁ、提⾼压缩⽐，这种⽅法经常⽤于压缩多媒体数据， ⽐如⾳频、视频、图⽚。
可以通过 HTTP 请求头部中的 Accept 字段⾥的「 q 质量因⼦」，告诉服务器期望的资源质量。
关于⾳视频的压缩，⾳视频主要是动态的，每个帧都有时序的关系，通常时间连续的帧之间的变化是很⼩的。
⽐如，⼀个在看书的视频，画⾯通常只有⼈物的⼿和书桌上的书是会有变化的，⽽其他地⽅通常都是静态的，于是 只需要在⼀个静态的关键帧，使⽤增量数据来表达后续的帧，这样便减少了很多数据，提⾼了⽹络传输的性能。对 于视频常⻅的编码格式有 H264、H265 等，⾳频常⻅的编码格式有 AAC、AC3。
博文参考
《小林图解网络》