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移动网络下的移动应用app开发性能优化之网络篇

2016-03-07 10:37:34

移动网络延迟高的原因

唤醒延迟

在移动网络下,手机要接入网络,必须先向控制平台发送申请。只有当控制平台将手机切换到Active状态,手机才能进行通信,这一过程在3G网络下消耗的时间一般在500-2500ms之间,我们称之为唤醒延迟。这是一个造成移动网络延迟的原因。

 

HTTP延迟

在APP开发中,我们会经常用到HTTP协议,HTTP延迟就是在使用这个协议时产生的。移动网络下的性能优化之网络篇一个HTTP请求从客户端发送到服务端的过程中,需要进行域名查询,这时客户端就会发起一个DNS Query。这个过程所需的时间和ISP(互联网服务供应商)、请求页面知名度、是否存在缓存以及服务器的响应时间都有关系。客户端在拿到解析出的IP后,还要经过我们熟知的TCP三次握手,这个过程需要耗时几百毫秒,甚至可能达到几秒。TCP握手完成后,还需发送HTTP请求传递我们的参数,取得服务器返回的数据。如果是HTTPS协议的话还需要进行TLS握手,这就又要增加两轮的延迟等待。

所有的这些都需要消耗时间,再加上RRC控制平台唤醒手机到Active状态所要消耗的时间,形成以下3G网络和4G网络的对比图。

移动网络下的性能优化之网络篇

从表中我们可以看到:在没有计算服务器反应时间的情况下,3G网络下一条HTTP请求需要600-3500ms,4G网络下大概也需要0.5s。

 

核心网络延迟

下图是在移动网络下,一个手机向服务器传输数据的完整过程。

移动网络下的性能优化之网络篇

首先,手机需要切换到Active状态才能正常通信。手机向无线接入网络发送一条通信请求,无线接入网络收到后,给手机分配通信资源。这一步骤在3G网络最多需要花费2s,手机切换到Active状态后,开始向无线接入网络传输数据,基站无线接入网络收到后把数据发送给服务网关,服务网关将数据传给数据网关,数据网关再传输给服务器。

我们再看看服务器收到数据后给手机返回数据的通信过程,如图所示:

移动网络下的性能优化之网络篇

服务器将数据传给数据网关,数据网关把数据交给服务网关,这时服务网关并不知道这设备在哪,只有把这个任务交给无线接入网络,无线接入网络找到设备后将手机切换到Active状态准备接受数据,然后告诉服务网关可以发送数据了,服务网关收到指令后将数据交给无线接入网络,无线接入网络再将数据发给手机。这样一次通信才算是最终完成。

我们只想完成一次请求,而在这传输过程中我们却不得不忍受各种各样的延迟,包括路由选择延迟、唤醒延迟、控制平台延迟、骨干网络延迟、用户平台延迟等。

 

如何降低延迟

提前唤醒

如果对速度要求很高,我们可以提前唤醒手机,并使其一直处于唤醒状态,当然这是以损耗电池为代价的。另外从用户体验上来说,对于超过2s的请求都应该给一个进度状态。

 

数据缓存

最快的请求就是不请求。网络通信的延迟是不可以避免的,但是对于已经请求过的数据请务必缓存下来,在下次再次访问时直接从本地获取。这样不仅能让用户有更流畅的操作,即使是在断网的情况下也能使用APP。

 

压缩资源

GZIP压缩资源。GZIP压缩一般对纯文本内容可压缩到原大小的40%,这样可以有效减少服务器带宽占用,提高我们我们的请求速度。

 

使用WebP图片格式

使用合适的图片格式。一般图片资源至少占整个APP数据量的50%以上,所以压缩图片大小对提高性能也是非常重要的。这里推荐使用WebP图片格式,在质量相同的情况下,WebP格式图片的体积要比JPEG格式图片小40%。

 

使用不同策略

现在2G,3G,4G网络并存,网络速度差距也很大,针对每种网络应该有不同的应对策略。比如2G网络不自动打开图片,3G,4G网络询问是否播放视频等。

 

使用CDN

在全国各地多布设CDN加速节点,特别是网络流量比较大的区域,也能有效缓解核心网络所带来的延迟。

 

关于:中科研拓

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