HTTP 和网络

相关源文件

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本文档解释了 Node.js 中 HTTP 和网络的功能，涵盖了 HTTP 和 HTTPS 模块。它详细介绍了 HTTP 服务器、客户端、连接管理、消息处理以及用于监控 HTTP 操作的诊断等关键组件。有关底层网络功能的信息，请参阅关于 `net` 模块的文档。

核心架构

Node.js 中的 HTTP 实现被设计为一个低级 API，专注于流处理和消息解析。它构建在流模块和 Node.js 的网络功能之上。

来源： lib/http.js126-151 lib/https.js58-138 lib/_http_server.js534-577 lib/_http_client.js137-390 lib/_http_agent.js81-107

关键组件

HTTP 模块包含几个关键类

• Server：创建一个监听客户端请求的 HTTP 服务器
• ClientRequest：表示一个出站 HTTP 请求
• IncomingMessage：表示一个入站 HTTP 消息（服务器请求或客户端响应）
• ServerResponse：由服务器用于向客户端发送响应
• Agent：管理 HTTP 请求的客户端连接
• OutgoingMessage：ClientRequest 和 ServerResponse 的基类

每个组件处理 HTTP 协议的不同方面，协同工作以提供完整的 HTTP 实现。

来源： lib/http.js12-37 lib/_http_server.js196-236 lib/_http_client.js137-390 lib/_http_incoming.js49-94 lib/_http_outgoing.js104-158 lib/_http_agent.js81-107

HTTP 消息结构

Node.js 中的 HTTP 消息表示为具有头部和正文内容的属性。头部表示被标准化，以便更容易使用

头部以原始形式（保留大小写和顺序）和解析后的形式（小写键）存储。正文内容通过 Stream 接口处理，允许高效的数据处理。

来源： lib/_http_incoming.js49-94 lib/_http_incoming.js107-185 doc/api/http.md18-51

HTTP 服务器

创建 HTTP 服务器

服务器监听 HTTP 请求并通过提供的回调处理它们。

来源： lib/http.js62-64 lib/_http_server.js534-577

服务器请求-响应流程

此流程展示了 HTTP 服务器如何处理入站请求，通过 HTTP 解析器处理它们，并将响应发送回客户端。

来源： lib/_http_server.js660-730 lib/_http_server.js135-176 lib/_http_common.js71-118

连接管理

服务器通过连接跟踪系统管理连接。它包括以下功能：

• 超时处理
• Keep-alive 支持
• 连接限制
• 空闲连接管理

来源： lib/_http_server.js516-529 lib/_http_server.js583-612 lib/_http_server.js614-619

HTTP 客户端

发起 HTTP 请求

来源： lib/http.js112-116 lib/_http_client.js137-390

客户端请求-响应流程

此图说明了 HTTP 请求的完整生命周期，包括通过 Agent 进行的连接管理。

来源: lib/_http_client.js346-383 lib/_http_client.js577-586 lib/_http_agent.js116-179

HTTP Agent

HTTP Agent 管理客户端连接，通过连接池和连接复用提高性能。

Agent 为每个唯一的 host:port 组合管理一个套接字池，控制并发连接的数量和复用方式。

来源: lib/_http_agent.js81-107 lib/_http_agent.js230-282 lib/_http_agent.js328-349

代理配置

来源: lib/_http_agent.js81-107 lib/http.js130-145

消息类

核心消息类继承关系

此继承关系展示了主要的 HTTP 消息类之间的继承关系。

来源: lib/_http_outgoing.js104-158 lib/_http_incoming.js49-94 lib/_http_server.js196-236 lib/_http_client.js137-390

请求头管理

Node.js 中的 Headers 通过多种方法管理

类	设置 Headers	读取 Headers	其他操作
OutgoingMessage	setHeader(name, value) setHeaders(headers) appendHeader(name, value)	getHeader(name) getHeaders() getHeaderNames()	removeHeader(name) hasHeader(name)
IncomingMessage	N/A (只读)	headers 属性 rawHeaders 属性 headersDistinct 属性	不适用

通过 headers 对象访问时，Headers 会被规范化（转为小写），但原始的大小写会在 rawHeaders 中保留。

来源: lib/_http_outgoing.js639-664 lib/_http_outgoing.js796-832 lib/_http_incoming.js107-185

HTTPS 支持

HTTPS 功能通过 TLS/SSL 功能扩展了 HTTP 组件。

HTTPS 实现提供了与 HTTP 相同的 API，但增加了 TLS 配置选项。

来源: lib/https.js62-102 lib/https.js206-225 lib/https.js364-420

创建 HTTPS 服务器

来源: lib/https.js62-102 lib/https.js134-136

发起 HTTPS 请求

来源: lib/https.js364-382 lib/https.js416-420

诊断通道

Node.js 提供了诊断通道用于监控 HTTP 操作，无需修改应用程序代码即可实现可观测性。

HTTP 诊断通道

通道名称	描述	提供的数据
http.client.request.created	创建客户端请求时触发	{ request }
http.client.request.start	客户端请求开始时触发	{ request }
http.client.request.error	客户端请求出错时触发	{ request, error }
http.client.response.finish	客户端响应完成时触发	{ request, response }
http.server.request.start	服务器开始处理请求时触发	{ request, response, socket, server }
http.server.response.created	创建服务器响应时触发	{ request, response }
http.server.response.finish	服务器响应完成时触发	{ request, response, socket, server }

来源: lib/_http_client.js92-105 lib/_http_server.js98-102 test/parallel/test-diagnostics-channel-http.js15-67

使用诊断通道

来源： lib/diagnostics_channel.js102-116 lib/diagnostics_channel.js162-173 test/parallel/test-diagnostics-channel-http.js15-67

性能考量

HTTP Agent 优化

HTTP Agent 可以针对不同的性能特性进行调整

• keepAlive: true - 启用套接字重用，减少连接建立的开销
• maxSockets - 控制每个目标的并发连接数
• maxTotalSockets - 限制总连接数
• scheduling - 控制套接字选择策略（'fifo' 或 'lifo'）

来源： lib/_http_agent.js81-107 lib/_http_agent.js104-107

请求和响应性能

为了获得最佳的 HTTP 请求和响应性能

1. 对大型请求/响应正文使用流
2. 设置适当的头信息（已知时设置 Content-Length）
3. 对同一服务器的多个请求启用 keep-alive
4. 对于较大的载荷，考虑响应压缩
5. 使用自定义 Agent 配置监视和调整连接池

来源： lib/_http_outgoing.js339-392 lib/_http_client.js275-290

错误处理

HTTP 应用中的正确错误处理至关重要。关键的错误事件和模式包括：

1. 客户端请求错误：监听 ClientRequest 对象上的 'error' 事件
2. 服务器错误：处理请求侦听器中的错误并使用 'clientError' 事件
3. 连接错误：通过套接字错误事件进行管理
4. 超时错误：适当设置和处理超时

来源： lib/_http_client.js509-531 lib/_http_server.js881-908