白话BigPipe

所谓BigPipe,指的是Facebook开发的用来改善客户端响应速度的技术。本质上讲,其实它并不是新事物,原理上等同于Yahoo在Best Practices for Speeding Up Your Web Site里提出的Flush the Buffer Early,不过BigPipe的实现更灵活,所以有必要了解一二。

我们平常浏览网页时的体验通常是串行的:浏览器发起请求,服务器收到后渲染页面,在此期间,浏览器除了等待别无选择,演示代码如下:

<?php
sleep(1);
$header = 'header';

sleep(1);
$content = 'content';

sleep(1);
$footer = 'footer';
?>
<html>
<head>
<title>test</title>
</head>
<body>

<div id="header"><?php echo $header; ?></div>

<div id="content"><?php echo $content; ?></div>

<div id="footer"><?php echo $footer; ?></div>

</body>
</html>

注:代码里用sleep模拟服务端耗时的操作。

如果我们把串行改成并行的方式呢?每当服务器生成新的内容立刻发送给浏览器,浏览器立刻渲染,不必等到接收到全部数据再处理,毫无疑问会提升用户体验,代码如下:

提醒一下,代码最后运行在Apache + Mod PHP环境,旧版本Apache可能需要关闭GZip。如果是Nginx + PHP FastCGI环境,因为fastcgi_buffers的存在,运行效果会非你所愿。

<html>
<head>
<title>test</title>
</head>
<body>

<?php sleep(1); ?>
<div id="header"><?php echo str_pad('header', 1024); ?></div>
<?php ob_flush(); flush(); ?>

<?php sleep(1); ?>
<div id="content"><?php echo str_pad('content', 1024); ?></div>
<?php ob_flush(); flush(); ?>

<?php sleep(1); ?>
<div id="footer"><?php echo str_pad('footer', 1024); ?></div>
<?php ob_flush(); flush(); ?>

</body>
</html>

注意:某些浏览器必须接收到一定长度的内容才开始渲染,所以代码里用到了str_pad

更新:新版Nginx增加了一个fastcgi_buffering指令,可以用来关闭fastcgi的buffer功能。

代码里用到ob_flushflush把页面分块刷新缓存到浏览器,此时如果使用Firebug查看响应头的话,会发现:Transfer-Encoding=chunked,如此一来浏览器就可以分块渲染了。

BigPipe在此基础上更进一步,演示代码如下:

<html>
<head>
<title>test</title>
</head>
<body>

<div id="header"></div>

<div id="content"></div>

<div id="footer"></div>

<?php ob_flush(); flush(); ?>

<?php sleep(1); $header = str_pad('header', 1024); ?>
<script>
document.getElementById("header").innerHTML = "<?php echo $header; ?>";
</script>
<?php ob_flush(); flush(); ?>

<?php sleep(1); $content = str_pad('content', 1024); ?>
<script>
document.getElementById("content").innerHTML = "<?php echo $content; ?>";
</script>
<?php ob_flush(); flush(); ?>

<?php sleep(1); $footer = str_pad('footer', 1024); ?>
<script>
document.getElementById("footer").innerHTML = "<?php echo $footer; ?>";
</script>
<?php ob_flush(); flush(); ?>

</body>
</html>

使用BigPipe,先刷新布局(Layout),然后按块(header,content,footer)刷新相应的Javascript代码,从而实现页面内容的填充。

BigPipe之所以使用Javascript渲染页面,是因为这样一来渲染页面的时候,就不会被块的位置束缚住,如果我们的服务器支持多线程,那么就可以同时处理多块内容,哪块先处理好就把哪块刷新到浏览器,即便不支持多线程,服务器也可以按照内容的重要程度分主次先后渲染,不必拘泥于HTML代码的物理顺序。

此外还应注意一下BigPipe和Ajax二者的区别,对于一个分成若干个块的页面而言,如果使用Ajax的话,每一块都需要单独发送一个HTTP请求,而如果使用BigPipe的话,不管有多少块,都仅有一个HTTP请求。所以Ajax对服务器造成的压力会是BigPipe的若干倍。

注:BigPipe不利于SEO,应用时可通过User Agent判断请求是人还是搜索引擎,如果是人的话,则应用BigPipe渲染模式,如果是搜索引擎的话,则应用传统渲染模式。

参考:Facebook网站的Ajax化、缓存和流水线(PDF)。

白话BigPipe》上有18个想法

  1. Pingback引用通告: Thinking In LAMP Blog » Blog Archive » PHP每月通讯(2011年8月)

  2. Pingback引用通告: BigPipe vernacular [reproduced]

  3. Pingback引用通告: MVC 演化史& BigPipe « 麵店小弟

  4. 刚才尝试了一下,把sleep时间修改没5s,整个页面要等15s之后才显示出来,是因为我的环境是Nginx的原因吗?
    头响应显示已经是Transfer-Encoding=chunked了

    • 我在文章里已经说了:如果是Nginx + PHP FastCGI环境,因为fastcgi_buffers的存在,运行效果会非你所愿。

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