首屏加载优化

概述

页面加载的方式包括以下几种：

1. 直接同步加载
   一次把服务端的渲染内容加载到浏览器，当页面内容比较少时可以考虑这种方式。
2. 滚动同步加载
   服务端渲染首屏的内容，其他屏幕的内容放到textarea或者注释中，滚动时再渲染其他屏的内容，此种比较适合。
3. 异步加载
   服务端渲染主 layout ，加载到客户端，通过 AJAX 获取其他页面内容，然后在客户端渲染。此种和淘宝无线 H5 的方案类似。
4. 滚动异步加载
   服务端渲染首屏内容，加载到客户端，滚动时再通过 AJAX 获取次屏内容
5. 分块加载
   服务端支持 chunk 输出，分块将内容传输到客户端，客户端渲染。

对比上述几种方式，1和2并不能加快首屏加载的速度；3和4需要通过ajax获取其余的内容，但是对首屏加载是有益的；5是最优方案，在Node中对应的是Bigpipe。

分块传输

在讨论Bigpipe前，需要了解其技术支撑：分块传输编码。分块传输编码对应http中字段是：Transfer-Encoding，它是HTTP1.1版本中引入的新技术，目的是在已经建立的tcp连接上持续传递内容。

Persistent Connection

通过持久连接(persistent connection)，TCP连接默认不关闭，可以被多个请求复用，不用声明Connection: keep-alive。由于浏览器和服务器实现的问题，现在还需设置Connection: keep-alive去表明当前为长连接，但协议已经不需要了。
客户端和服务器发现对方一段时间没有活动，就可以主动关闭连接，也可以通过Connection: close明确指明去关闭链接。

Content-Length

一个TCP连接现在可以传送多个回应，势必就要有一种机制，区分数据包是属于哪一个回应的，这就是Content-length字段的作用，声明本次回应的数据长度。
在1.0版中，Content-Length字段不是必需的，因为浏览器发现服务器关闭了TCP连接，就表明收到的数据包已经全了。

在HTTP1.1协议下，如果在请求时不指定Content-Length会有什么情况呢？如下程序：

  require('net').createServer(function(sock) {
    sock.on('data', function(data) {
        sock.write('HTTP/1.1 200 OK\r\n');
        sock.write('Content-Length: 5\r\n'); // 指定数据包长度 考虑：1. 不添加此行程序  2. 小于实际报文长度 3. 大于实际报文长度
        sock.write('\r\n');
        sock.write('hello world!');
        // sock.destroy();
    });
}).listen(9090, '127.0.0.1');

如手动断开连接，那么不论我们怎么设置Content-Length，请求很快完成，只是浏览器能不能正常获取到内容。
如不手动断开连接，会有以下三种情况：

1. 不添加Content-Length，客户端会一直等待；
2. Content-Length设置的长度小于或等于实际报文长度，请求顺利完成，但是内容不全；
3. Content-Length设置的长度大于实际报文长度，客户端会一直等待。

TTFB（Time To First Byte）是web性能优化一个很重要的指标，它代表客户端从发送请求到收到第一个字节所花费的时间。TTFB越短， 意味着用户可以越早看到页面内容，体验越好。通过上面的分析可知，为了让客户端顺利收到响应内容，需要一个正确的 Content-Length值，而为了计算此值需要服务端缓存所有内容，这就和TTFB背道而驰。在 HTTP 报文中，实体一定要在头部之后，顺序不能颠倒，为此我们需要一个新的机制：不依赖头部的长度信息，也能知道实体的边界。

Transfer-Encoding: chunked

分块传输的基本思想是：服务器产生一块数据，就发送一块，采用流模式(stream)取代缓存模式(buffer)。每个非空的数据块之前，会有一个16进制的数值，表示这个块的长度。最后是一个大小为0的块，就表示本次回应的数据发送完了：

HTTP/1.1 200 OK
Content-Type: text/plain
Transfer-Encoding: chunked
25
This is the data in the first chunk
1C
and this is the second one
3
con
0

下面是采用Nodejs模拟Transfer-Encoding: chunked的例子：

require('net').createServer(function(sock) {
    sock.on('data', function(data) {
        sock.write('HTTP/1.1 200 OK\r\n');
        sock.write('Transfer-Encoding: chunked\r\n');
        sock.write('\r\n');

        sock.write('b\r\n');
        sock.write('01234567890\r\n');

        sock.write('5\r\n');
        sock.write('12345\r\n');

        sock.write('0\r\n');
        sock.write('\r\n');
    });
}).listen(9090, '0.0.0.0');

实战

Nodejs的http封装本身是按Transfer-Encoding: chunked进行传输的，如下面的例子：

var http = require('http');
http.createServer(function (request, response){
  response.writeHead(200, {'Content-Type': 'text/html'});
  response.write('hello');
  response.write(' world ');
  response.write('~ ');
  setTimeout(function(){
    response.write(' 大家好 ');
  }, 3000);
  // response.end();
}).listen(9090, "127.0.0.1");

我们虽然把response.end()注释掉，但是客户端还是能得到内容，而且在hello world输出后的3秒能接收到大家好这三字。可以说借助Node比较简单的实现了分块传输。
Express、koa等实现分块传输的思想是类似的，具体实现方式可以参考文章：新版卖家中心 Bigpipe 实践（二）

参考文章

新版卖家中心 Bigpipe 实践（一）
新版卖家中心 Bigpipe 实践（二）
HTTP 协议中的 Transfer-Encoding
HTTP 协议入门