io流写浏览器，重构浏览器IO流程

1. 简介

浏览器是我们日常使用频率最高的应用之一，其核心功能便是通过IO流从服务器端获取网站信息并输出至本地用户界面。IO流即输入输出流，是指程序与外部设备进行数据交换时所建立的通道，通过这个通道，程序可以读取或者输出数据。

2. 传统浏览器IO流程

传统浏览器的IO流程通常分为以下几个步骤：

解析URL地址：浏览器根据用户输入的URL地址解析出所请求的服务器IP地址及端口号

建立TCP连接：浏览器向服务器发送请求建立TCP连接，建立连接的过程需要进行三次握手确认

请求服务端资源：建立连接后，浏览器向服务器发送HTTP请求，请求所需请求的资源

接收响应报文：服务器接收到请求并处理后，发送响应报文，包括状态码、HTTP头、响应正文等内容

解析响应报文：浏览器接收到响应报文后，先进行解压缩、解密等操作，进而解析出报文内容

渲染页面：浏览器根据报文内容渲染输出页面，完成整个请求-响应过程

3. 重构浏览器IO流程

传统浏览器的IO流程存在以下几个问题：

可能产生不必要的HTTP请求：浏览器请求服务器的时候，请求中会包含所有相关的资源，包括HTML文件、CSS文件、JS文件、图片等。在此过程中，如果某个资源内容没有变化，但URL地址变化了，浏览器会重新请求该资源，造成无用的HTTP请求。

性能瓶颈：IO操作是浏览器性能瓶颈之一，特别是在文件下载、图片展示时会更加明显。

针对以上问题，我们可以重构浏览器IO流程如下：

浏览器服务器端建立长连接：浏览器可以在向服务器发送第一个HTTP请求时，同时建立一条TCP连接，即HTTP1.1中的Keep-Alive，建立之后其他请求将通过该TCP连接进行传输，避免每次请求都重新建立TCP连接带来的性能损失。

资源预加载：浏览器在解析HTML文件时，可以对页面上所需的所有资源进行预加载，这样在用户真正需要访问该资源时就可以直接从缓存中读取，避免重新请求资源造成的性能损失。

IO并行：浏览器可以在一定程度上提高IO并行度，即在同一时间内从多个不同的域名下请求内容，这样可以避免某个域名下资源请求阻塞其他请求的情况，提高浏览器的并发性。

缓存优化：浏览器可以对请求过的资源进行缓存，下次访问该资源时直接从缓存中读取。

4. 实现方式

针对以上重构方式，浏览器可以通过以下几种方式进行实现：

使用CDN网络：CDN网络是内容分发网络，它会将静态资源分发到离用户最近的节点，这样可以大幅度提高用户对资源的访问效率，同时避免了因为多域名并行访问造成的网络阻塞问题。

使用HTTP2.0协议：HTTP2.0协议在性能上与HTTP1.1相比有很大的提升，其中就包括了长连接、流量多路复用、头部压缩等优化方式。

使用Web缓存框架：Web缓存框架能够对网络上的资源进行预取和缓存，减少等待响应时间。

5. 浏览器优化实例——Chrome浏览器

Chrome浏览器是目前最流行的浏览器之一，它在IO流程上进行了诸多优化，下面我们简单介绍一下Chrome浏览器所做的优化：

使用DNS缓存：Chrome浏览器使用DNS缓存，在用户访问对应URL时直接从DNS缓存中找到IP地址，减少了DNS查询时间。

使用预解析：Chrome浏览器对URL地址进行预解析，如果用户点击该链接时，可以直接访问对应的URL，避免了DNS解析阻塞的问题。

使用HTTP2.0协议：Chrome浏览器支持HTTP2.0协议，使用该协议时，浏览器每次只要发送一个TCP连接请求，之后就可以进行多路复用，提高了并发效率。

使用缓存：Chrome浏览器对已经访问过的资源进行缓存，下次访问该资源时可以直接从缓存中读取，减少了HTTP请求次数及所需时间。

使用GPU加速：Chrome浏览器通过使用GPU加速，可以在渲染页面时提高效率，快速输出页面。

6. 总结

IO流是浏览器重要的运行机制之一，是进行用户交互和数据通信的重要途径。通过对传统浏览器IO流程的重构，我们可以避免不必要的HTTP请求、提高IO并行度、实现缓存优化等，从而提高了浏览器的性能。不同浏览器间也有差异，Chrome浏览器在DNS缓存、HTTP2.0协议、缓存等方面都进行了优化，大家可以在使用浏览器的时候注意这些优化，提高浏览器的使用效率。

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