关于HTTP 协议中的 KeepAlive
原创文章
这篇文章已经写完将近一年了，最近从历史邮件里面翻出来，和大家分享一下。
其中使用PHP实现持久的HTTP连接，让我费了很多心思。
曾经想过使用C语言编写一个PHP的扩展来实现，后来发现pfsockopen这个函数，让我豁然开朗，避免重新发明一个轮子，呵呵。
一，KeepAlive的概念：
参见 http://en.wikipedia.org/wiki/HTTP_persistent_connection
二，KeepAlive的客户端实现：
使用了PHP支持的 pfsockopen 来实现，参见：http://cn.php.net/pfsockopen
KeepAlive必要的Header有：
Connection: Keep-Alive
Content-Length: xxx
三，性能对比测试：
几种对比实现方式：
1，使用fsockopen来实现，读取body内容后，关闭连接，参见测试程序中的ohttp_get实现。
2，使用pfsockopen来实现，读取body内容后，不关闭连接，参见测试程序中的phttp_get实现。
3，php实现的file_get_contents
4，第三方测试工具ab
前三种测试在测试程序中都包含了。
测试用例 一：
前三种php实现的客户端单进程单线程请求lighttpd服务器一个16字节的静态文件。顺序请求10000次。
客户端与服务器部署在不同服务器，通过内网请求。
测试结果：
第一次：
[root@localhost ~]# /opt/bin/php tp.php
phttp_get: 5.3641529083252
ohttp_get: 8.1628580093384
file_get_contents: 12.217950105667
第二次：
[root@localhost ~]# /opt/bin/php tp.php
phttp_get: 5.033059835434
ohttp_get: 9.589075088501
file_get_contents: 12.775387048721
第三次：
[root@localhost ~]# /opt/bin/php tp.php
phttp_get: 5.0181269645691
ohttp_get: 8.2286441326141
file_get_contents: 11.089616060257
测试用例 二：
使用第三方工具ab来进行测试，-k参数开打开keepalive支持，不做并发测试，顺序请求10000次。
客户端与服务器部署在不同服务器，通过内网请求。
以下测试结果部分省略：
未打开keepalive：
[root@localhost ~]# ab -n 10000 -c 1 “http://10.69.2.206:8080/sms/ns2/save_msg.txt”
Finished 10000 requests
Concurrency Level: 1
Time taken for tests: 10.410467 seconds
Complete requests: 10000
Failed requests: 0
Write errors: 0
Total transferred: 2480000 bytes
HTML transferred: 160000 bytes
Requests per second: 960.57 [#/sec] (mean)
Time per request: 1.041 [ms] (mean)
Time per request: 1.041 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate: 232.55 [Kbytes/sec] receivedConnection Times (ms)
min mean[+/-sd] median max
Connect: 0 0 30.0 0 3002
Processing: 0 0 0.4 0 9
Waiting: 0 0 0.3 0 9
Total: 0 0 30.0 0 3003
打开keepalive：
[root@localhost ~]# ab -k -n 10000 -c 1 “http://10.69.2.206:8080/sms/ns2/save_msg.txt”
Finished 10000 requests
Concurrency Level: 1
Time taken for tests: 4.148619 seconds
Complete requests: 10000
Failed requests: 0
Write errors: 0
Keep-Alive requests: 9412
Total transferred: 2527060 bytes
HTML transferred: 160000 bytes
Requests per second: 2410.44 [#/sec] (mean)
Time per request: 0.415 [ms] (mean)
Time per request: 0.415 [ms] (mean, across all concurrent requests)
Transfer rate: 594.66 [Kbytes/sec] receivedConnection Times (ms)
min mean[+/-sd] median max
Connect: 0 0 0.1 0 5
Processing: 0 0 2.1 0 203
Waiting: 0 0 2.1 0 203
Total: 0 0 2.1 0 203
四，在实际中的应用
以上实现的phttp_get和mysql memcache的 中的“保持连接”概念类似，这种技术一般来说，只适用于fastcgi模式的web服务器。
对于本机之间的http通信，在测试过程中发现phttp_get的优势有限，基本合乎逻辑。
对于本身处理时间比较长的服务，phttp_get的优势也不明显。
综上，phttp_get适用于fastcgi模式的web应用调用远程http服务，且此http服务器响应时间比较短的情况。
五，服务端需要注意的事项
1，http服务器必须支持HTTP/1.1协议
2，php应用必须返回Content-Length:的header，具体实现参见：
http://cn.php.net/manual/en/function.ob-get-length.php
需要在代码中加入：
ob_start();
$size=ob_get_length();
header(”Content-Length: $size”);
ob_end_flush();
最后附上测试代码：
<?php
//$url=http://10.69.2.206:8080/sms/ns2/save_msg.txt
function ohttp_get($host,$port,$query,&$body)
{
$fp=pfsockopen($host,$port,$errno,$errstr,1);
if(!$fp)
{
var_dump($errno,$errstr);
return -1;
}
$out = “GET ${query} HTTP/1.1\r\n”;
$out.= “Host: ${host}\r\n”;
$out.= “Connection: close\r\n”;
$out.= “\r\n”;
fwrite($fp,$out);
$line=trim(fgets($fp));
$header.=$line;
list($proto,$rcode,$result)=explode(” “,$line);
$len=-1;
while( ($line=trim(fgets($fp))) != “” )
{
$header.=$line;
if(strstr($line,”Content-Length:”))
{
list($cl,$len)=explode(” “,$line);
}
if(strstr($line,”Connection: close”))
{
$close=true;
}
}
if($len < 0)
{
echo “ohttp_get must cope with Content-Length header!\n”;
return -1;
}
$body=fread($fp,$len);
if($close)
fclose($fp);
return $rcode;
}
function phttp_get($host,$port,$query,&$body)
{
$fp=pfsockopen($host,$port,$errno,$errstr,1);
if(!$fp)
{
var_dump($errno,$errstr);
return -1;
}
$out = “GET ${query} HTTP/1.1\r\n”;
$out.= “Host: ${host}\r\n”;
$out.= “Connection: Keep-Alive\r\n”;
$out.= “\r\n”;
fwrite($fp,$out);
$line=trim(fgets($fp));
$header.=$line;
list($proto,$rcode,$result)=explode(” “,$line);
$len=-1;
while( ($line=trim(fgets($fp))) != “” )
{
$header.=$line;
if(strstr($line,”Content-Length:”))
{
list($cl,$len)=explode(” “,$line);
}
if(strstr($line,”Connection: close”))
{
$close=true;
}
}
if($len < 0)
{
echo “phttp_get must cope with Content-Length header!\n”;
return -1;
}
$body=fread($fp,$len);
if($close)
fclose($fp);
return $rcode;
}$time1=microtime(true);
for($i=0;$i<10000;$i++)
{
$host=”10.69.2.206″;
$port=8080;
$query=”/sms/ns2/save_msg.txt”;
$body=”";
$r=ohttp_get($host,$port,$query,$body);
if($r != 200)
{
echo “return code : $r\n”;
}
}
$time2=microtime(true);
for($i=0;$i<10000;$i++)
{
$url=”http://10.69.2.206:8080/sms/ns2/save_msg.txt”;
$host=”10.69.2.206″;
$port=8080;
$query=”/sms/ns2/save_msg.txt”;
$body=”";
$r=phttp_get($host,$port,$query,$body);
if($r != 200)
{
echo “return code : $r\n”;
}
}
$time3=microtime(true);
for($i=0;$i array( ‘timeout’ => 1 )
)
);
$body=file_get_contents($url, 0, $ctx);
$r=200;
if($r != 200)
{
echo “return code : $r\n”;
}
}
$time4=microtime(true);echo “phttp_get: “.($time3-$time2).”\n”;
echo “ohttp_get: “.($time2-$time1).”\n”;
echo “file_get_contents: “.($time4-$time3).”\n”;?>
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