Web性能权威指南pdf

Web性能权威指南 内容简介

本书是谷歌公司高性能团队核心成员，堪称实战经验与规范解读完美结合的产物。目标是涵盖Web开发者技术体系中应该掌握的所有网络及性能优化知识。全书以性能优化为主线，从TCP、UDP和TLS协议讲起，解释了如何针对这几种协议和基础设施来优化应用。然后深入探讨了无线和移动网络的工作机制。揭示了HTTP协议的底层细节，同时详细介绍了HTTP 2.0、 XHR、SSE、WebSocket、WebRTC和DataChannel等现代浏览器新增的具有革命性的新能力。

本书适合所有Web应用及站点开发人员阅读，包括但不限于前端、后端、运维、大数据分析、UI/UX、存储、视频、实时消息，以及性能工程师。

Web性能权威指南 目录

Steve Souders推荐序　XIII

前言　XV

第一部分　网络技术概览

第1章　延迟与带宽　3

1．1　速度是关键　3

1．2　延迟的构成　4

1．3　光速与传播延迟　6

1．4　延迟的最后一公里　7

1．5　网络核心的带宽　8

1．6　网络边缘的带宽　9

1．7　目标：高带宽和低延迟　10

第2章　TCP的构成　13

2．1　三次握手　14

2．2　拥塞预防及控制　16

2．2．1　流量控制　16

2．2．2　慢启动　18

2．2．3　拥塞预防　24

2．3　带宽延迟积　25

2．4　队首阻塞　27

2．5　针对TCP的优化建议　28

2．5．1　服务器配置调优　29

2．5．2　应用程序行为调优　30

2．5．3　性能检查清单　30

第3章　UDP的构成　31

3．1　无协议服务　32

3．2　UDP与网络地址转换器　34

3．2．1　连接状态超时　35

3．2．2　NAT穿透　36

3．2．3　STUN、TURN与ICE　37

3．3　针对UDP的优化建议　39

第4章　传输层安全(TLS)　41

4．1　加密、身份验证与完整性　42

4．2　TLS握手　44

4．2．1　应用层协议协商(ALPN)　46

4．2．2　服务器名称指示(SNI)　47

4．3　TLS会话恢复　48

4．3．1　会话标识符　48

4．3．2　会话记录单　49

4．4　信任链与证书颁发机构　50

4．5　证书撤销　52

4．5．1　证书撤销名单(CRL)　53

4．5．2　在线证书状态协议(OCSP)　54

4．6　TLS记录协议　54

4．7　针对TLS的优化建议　55

4．7．1　计算成本　55

4．7．2　尽早完成(握手)　56

4．7．3　会话缓存与无状态恢复　58

4．7．4　TLS记录大小　59

4．7．5　TLS压缩　60

4．7．6　证书链的长度　61

4．7．7　OCSP封套　62

4．7．8　HTTP严格传输安全(HSTS)　62

4．8　性能检查清单　63

4．9　测试与验证　64

第二部分　无线网络性能

第5章　无线网络概览　69

5．1　无所不在的连接　69

5．2　无线网络的类型　70

5．3　无线网络的性能基础　71

5．3．1　带宽　71

5．3．2　信号强度　74

5．3．3　调制　75

5．4　测量现实中的无线性能　76

第6章　Wi-Fi　79

6．1　从以太网到无线局域网　79

6．2　Wi-Fi标准及功能　81

6．3　测量和优化Wi-Fi性能　81

6．4　针对Wi-Fi的优化建议　84

6．4．1　利用不计流量的带宽　84

6．4．2　适应可变带宽　85

6．4．3　适应可变的延迟时间　86

第7章　移动网络　87

7．1　G字号移动网络简介　87

7．1．1　最早提供数据服务的2G　88

7．1．2　3GPP与3GPP2　89

7．1．3　3G技术的演进　91

7．1．4　IMT-Advanced的4G要求　93

7．1．5　长期演进(LTE)　94

7．1．6　HSPA+推进世界范围内的4G普及　95

7．1．7　为多代并存的未来规划　96

7．2　设备特性及能力　97

7．3　无线电资源控制器(RRC)　99

7．3．1　3G、4G和Wi-Fi对电源的要求　101

7．3．2　LTE RRC状态机　102

7．3．3　HSPA与HSPA+(UMTS)RRC状态机　104

7．3．4　EV-DO(CDMA) RRC状态机　106

7．3．5　低效率的周期性传输　107

7．4　端到端的运营商架构　108

7．4．1　无线接入网络(RAN)　108

7．4．2　核心网络　110

7．4．3　回程容量与延迟　112

7．5　移动网络中的分组流　113

7．5．1　初始化请求　113

7．5．2　入站数据流　116

7．6　异质网络(HetNet)　117

7．7　真实的3G、4G和Wi-Fi性能　119

第8章　移动网络的优化建议　121

8．1　节约用电　122

8．2　消除周期性及无效的数据传输　124

8．3　预测网络延迟上限　126

8．3．1　考虑RRC状态切换　127

8．3．2　解耦用户交互与网络通信　128

8．4　面对多网络接口并存的现实　128

8．5　爆发传输数据并转为空闲　130

8．6　把负载转移到Wi-Fi网络　131

8．7　遵从协议和应用最佳实践　131

第三部分　HTTP

第9章　HTTP简史　135

9．1　HTTP 0．9：只有一行的协议　135

9．2　HTTP 1．0：迅速发展及参考性RFC　136

9．3　HTTP 1．1：互联网标准　138

9．4　HTTP 2．0：改进传输性能　141

第10章　Web性能要点　143

10．1　超文本、网页和Web应用　144

10．2　剖析现代Web应用　146

10．2．1　速度、性能与用户期望　147

10．2．2　分析资源瀑布　148

10．3　性能来源：计算、渲染和网络访问　151

10．3．1　更多带宽其实不(太)重要　152

10．3．2　延迟是性能瓶颈　152

10．4　人造和真实用户性能度量　154

10．5　针对浏览器的优化建议　157

第11章　HTTP 1．x　161

11．1　持久连接的优点　163

11．2　HTTP管道　165

11．3　使用多个TCP连接　169

11．4　域名分区　171

11．5　度量和控制协议开销　173

11．6　连接与拼合　174

11．7　嵌入资源　177

第12章　HTTP 2．0　179

12．1　历史及其与SPDY的渊源　180

12．2　走向HTTP 2．0　181

12．3　设计和技术目标　182

12．3．1　二进制分帧层　183

12．3．2　流、消息和帧　184

12．3．3　多向请求与响应　185

12．3．4　请求优先级　186

12．3．5　每个来源一个连接　188

12．3．6　流量控制　189

12．3．7　服务器推送　190

12．3．8　首部压缩　192

12．3．9　有效的HTTP 2．0升级与发现　194

12．4　二进制分帧简介　196

12．4．1　发起新流　197

12．4．2　发送应用数据　198

12．4．3　HTTP 2．0帧数据流分析　199

第13章　优化应用的交付　201

13．1　经典的性能优化最佳实践　203

13．1．1　在客户端缓存资源　204

13．1．2　压缩传输的数据　205

13．1．3　消除不必要的请求字节　206

13．1．4　并行处理请求和响应　207

13．2　针对HTTP 1．x的优化建议　208

13．3　针对HTTP 2．0的优化建议　209

13．3．1　去掉对1．x的优化　209

13．3．2　双协议应用策略　210

13．3．3　1．x与2．0的相互转换　212

13．3．4　评估服务器质量与性能　213

13．3．5　2．0与TLS　214

13．3．6　负载均衡器、代理及应用服务器　215

第四部分　浏览器API与协议

第14章　浏览器网络概述　219

14．1　连接管理与优化　220

14．2　网络安全与沙箱　222

14．3　资源与客户端状态缓存　222

14．4　应用API与协议　223

第15章　XMLHttpRequest　225

15．1　XHR简史　226

15．2　跨源资源共享(CORS)　227

15．3　通过XHR下载数据　230

15．4　通过XHR上传数据　231

15．5　监控下载和上传进度　233

15．6　通过XHR实现流式数据传输　234

15．7　实时通知与交付　236

15．7．1　通过XHR实现轮询　237

15．7．2　通过XHR实现长轮询　238

15．8　XHR使用场景及性能　240

第16章　服务器发送事件　243

16．1　EventSource API　243

16．2　Event Stream协议　245

16．3　SSE使用场景及性能　248

第17章　WebSocket　251

17．1　WebSocket API　252

17．1．1　WS与WSS　253

17．1．2　接收文本和二进制数据　253

17．1．3　发送文本和二进制数据　255

17．1．4　子协议协商　256

17．2　WebSocket协议　257

17．2．1　二进制分帧层　258

17．2．2　协议扩展　260

17．2．3　HTTP升级协商　261

17．3　WebSocket使用场景及性能　264

17．3．1　请求和响应流　264

17．3．2　消息开销　265

17．3．3　数据效率及压缩　266

17．3．4　自定义应用协议　266

17．3．5　部署WebSocket基础设施　267

17．4　性能检查表　269

第18章　WebRTC　271

18．1　标准和WebRTC的发展　272

18．2　音频和视频引擎　272

18．3　实时网络传输　276

18．4　建立端到端的连接　280

18．4．1　发信号和协商会话　280

18．4．2　会话描述协议(SDP)　282

18．4．3　交互连接建立(ICE)　285

18．4．4　增量提供(Trickle ICE)　288

18．4．5　跟踪ICE收集和连接状态　289

18．4．6　完整的示例　291

18．5　交付媒体和应用数据　295

18．5．1　通过DTLS实现安全通信　296

18．5．2　通过SRTP和SRTCP交付媒体　298

18．5．3　通过SCTP交付应用数据　301

18．6　DataChannel　305

18．6．1　设置与协商　307

18．6．2　配置消息次序和可靠性　309

18．6．3　部分可靠交付与消息大小　311

18．7　WebRTC使用场景及性能　312

18．7．1　音频、视频和数据流　312

18．7．2　多方通信架构　313

18．7．3　基础设施及容量规划　314

18．7．4　数据效率及压缩　315

18．8　性能检查表　316

关于封面　318

Web性能权威指南 精彩文摘

1.1　速度是关键

近几年来，WPO（Web Performance Optimization，Web 性能优化）产业从无到有，快速增长，充分说明用户越来越重视速度方面的用户体验。而且，在我们这个节奏越来越快、联系越来越紧密的世界，追求速度不仅仅是一种心理上的需要，更是一种由现实事例驱动的用户需求。很多在线公司的业绩已经证实：

网站越快，用户的黏性越高；

网站越快，用户忠诚度更高；

网站越快，用户转化率越高。