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编辑推荐

　　

　　怎么才能让Web应用速度快、效率高？本书为所有关心这个问题的人提供了必须知道的网络知识，既包括影响性能的最基本因素，也包括那些能让我们创造更强大Web应用的重要技术革新，比如HTTP 2.0、XHR的改进、服务器发送事件（SSE）、WebSocket和WebRTC等。

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。

作者简介

　　Ilya Grigorik，是谷歌“Web加速”（Make The Web Fast）团队的性能工程师、开发大使。他每天的主要工作就是琢磨怎么让Web应用速度更快，总结并推广能够提升应用性能的实践。
　　在专注于研究Web性能之前，Ilya创办了PostRank公司并担任CTO，这是一家社交分析公司。他的这家公司被谷歌收购后，成为了Google Analytics中社交分析报告模块的核心。除了研究Web性能和分析，Ilya还会为开源项目做做贡献、看看书，或者写一些好玩的项目，比如VimGolf、GitHub Archive等。

内页插图

精彩书评

　　★“所有关注Web性能的人都应该看这本书，它是这个领域公认的参考指南。”
　　——Mark Nottingham　 IETF下一代HTTP工作组（HTTPbis Working Group）主席

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

前言/序言

　　Steve Souders推荐序
　　“合格的开发者知道怎么做，而优秀的开发者知道为什么那么做。”相信每一位读者看完这句话，一定打心眼儿里赞同。我们都希望自己能够理解身边的各种系统，同时还能跟别人讲得明白。然而，如果你是一名Web 开发者，那很可能距离这个目标会越来越远。
　　Web 开发的分工越来越细。你在做哪一类Web 开发？前端？后端？运维？大数据分析？ UI/UX ？存储? 视频？实时消息？我还想再加上一个角色——性能工程师。钻研基础知识与紧跟最新动向本身是一对矛盾，很难平衡。可是，没有基础，那只能是“墙上芦苇，头重脚轻根底浅”。光知道表面上的那点东西可不行。需要解决难题时，发生异常状况时，理解基础知识的人会脱颖而出。
　　正因为如此，我才说这本书非常重要，不能不看。如果你搞的是Web 开发，那你技术体系的根基就是Web 和它赖以存在的大量网络协议：TCP、TLS、UDP、HTTP，等等。这些协议分别有各自的性能特点和优化技巧，为开发高性能应用，你必须理解为什么网络那么运行。
　　说实话，我真为想读这本书的你感到庆幸！要是我刚刚接触Web 编程时有这样一本书就好了。那样，就会有一位真正理解网络的人为我释疑解惑，告诉我那些标准和规范的要点，填充我技术体系中的空白。这本书的作者Ilya Grigorik，是少见的网络编程专家，而本书堪称实战经验与规范解读完美结合的产物。
　　本书中，作者解释了网络编程中的很多为什么：为什么延迟是性能瓶颈？为什么TCP 并不总是最优传输机制，而UDP 有时候反而是更好的选择？为什么重用连接是关键性的优化策略？然后，他又更进一步，给出改进网络性能的具体建议。想要降低延迟？在靠近客户端的服务器上完成会话。想要提高连接重用率？保持连接持久化。正是这种提出问题、分析问题和解决问题的模式，让本书内容极为贴近实战，接地气。
　　除了全面探讨网络的基础知识，作者还详细讲解了协议和浏览器的最新进展。讲了HTTP 2.0 的诸多优点， 回顾了XHR 及其催生CORS（Cross-Origin ResourceSharing，跨源资源共享）的局限性，还有SSE（Server-Sent Events，服务器发送事件）、WebSockets 和WebRTC。让我们彻底跟上了浏览器网络技术栈的最新进展。
　　从性能角度分析，基础和最新进展是本书特色，也是本书贯穿始终的主线。正是性能这个视角，让我们理解了网络开发中的那么多为什么，明白了这些东西怎么影响我们的网站和用户。本书把抽象的规范变成了可操作的建议，让我们可以马上学以致用去优化网站，去创造最佳用户体验。这才是最重要的。所以，一定不要错过这本书！
　　Steve Souders
　　世界级Web 性能专家、谷歌公司高性能工程师
　　《高性能网站建设指南》等畅销书作者

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