HTTP2 服务器推送的第一次尝试

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发布于: 2020 年 11 月 17 日
来自公众号：新世界杂货铺
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在HTTP1.x中，访问一个页面，浏览器首先获取HTML资源，然后在解析页面时增量地获取其他资源，服务器必须等待浏览器发出请求后才下发页面内资源。而服务器实际上是知道页面内资源有哪些的，如果服务器能够在浏览器显式请求资源之前就将资源推送到浏览器，页面加载速度将会大大提示，这也是本篇的主旨。
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本篇主要分为两个部分，第一部分是用go实现的服务器推送例子，第二部分是自签名证书。为什么会有自签名证书，这里笔者先卖个关子，继续阅读后文将会守得云开见月明。
服务器推送例子﻿
目前仅有HTTP2支持服务器推送，HTTP1.x不支持服务器推送，那我们在代码中应该如何判断当前服务器是否支持推送？
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在Go中，我们通过判断http.ResponseWriter是否实现了http.Pusher接口就可以知道当前服务器是否支持推送。
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下面为笔者写下的第一个服务器推送例子：
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http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	if r.URL.Path != "/" {
		http.NotFound(w, r)
		return
	}
	pusher, ok := w.(http.Pusher)
	if ok {
		// 主动推送服务资源
		if err := pusher.Push("/static/app.js", nil); err != nil {
			log.Printf("Failed to push: %v", err)
		}
		if err := pusher.Push("/static/style.css", nil); err != nil {
			log.Printf("Failed to push: %v", err)
		}
	}
	// 下发浏览器首屏资源
	fmt.Fprintf(w, `<html>
	<head>
		<title>新世界杂货铺</title>
		<link rel="stylesheet" href="/static/style.css"">
	</head>
	<body>
		<div>Hello 新世界杂货铺</div>
		<div id="content"></div>
		<script src="/static/app.js"></script>
	</body>
	</html>`)
})
http.Handle("/static/", http.StripPrefix("/static/", http.FileServer(http.Dir("static"))))
http.ListenAndServe(":8080", nil)
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上述代码中app.js内容如下：
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document.getElementById("content").innerHTML = '"新世界杂货铺" from js'
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运行上述代码后，在浏览器中访问http://localhost:8080/得到如下结果：
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我们看上图中标红部分发现js资源和样式资源并不是服务器推送下发的，而且使用的是HTTP1.1，结合笔者前面的文章知道Go是支持HTTP2的且HTTP2需要使用SSL/TLS即HTTPS。因此，笔者修改监听代码如下：
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http.ListenAndServeTLS(":8080", "ca.crt", "ca.key", nil)
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再次运行上述代码，并在浏览器中访问https://localhost:8080/得到如下结果：
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我们看图中红色部分知本次请求使用了HTTP2协议，并且静态资源由服务器推送。
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上述代码中ca.crt和ca.key分别为自签名证书以及私钥，该证书及私钥已上传至笔者的github，github链接见文末。
生成自签名证书﻿
注：笔者生成证书环境为macOS
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笔者生成自签名证书时，先祭出搜索大法，然后使用网上的命令生成证书，最后证书是生成了，但是运行上述例子后在浏览器中的访问结果却不尽人意。
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首先执行下述命令生成证书：
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// 生成私钥
openssl genrsa -out old.key 2048
// 生成证书签名请求，此时需要填写一些证书信息
openssl req -new -key old.key -out old.csr
// 签发证书
openssl x509 -req -days 365 -in old.csr -signkey old.key -out old.crt
修改例子中的证书和私钥为old.crt和old.key，最后在Chrome浏览器中访问结果如下：
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上述页面给了不安全提示却无法继续不安全访问（Safari浏览器可以进行不安全地访问），作为一个轻微强迫症患者，笔者的内心有一丝丝难受。
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于是笔者翻了openssl官网，最后对生成自签名证书的命令做了改进。
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首先在执行命令的目录创建一个ca.cnf（可以随意命名），并在该文件中写入如下内容：
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# 更多x509v3_config见https://www.openssl.org/docs/man1.1.1/man5/x509v3_config.html
[ ca_conf ]
extendedKeyUsage = serverAuth # 能够继续进行不安全地访问的关键
basicConstraints = CA:FALSE
改进后的签名命令如下：
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// 生成私钥
openssl genrsa -out ca.key 2048
// 生成证书签名请求，此时需要填写一些证书信息
openssl req -new -key ca.key -out ca.csr
// 签发证书
openssl x509 -req -sha256 -extfile ca.cnf -extensions ca_conf -days 365 -in ca.csr -signkey ca.key -out ca.crt
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此证书即为前面例子所使用的证书，并且第一次在浏览器中访问会有如下提示：
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点击图中红框部分即可正常访问页面。
什么时候使用推送﻿
完成上面的例子之后，笔者特意去观察了百度、淘宝和谷歌的首页发现大家均已开始使用HTTP2，但是好像还没有公司使用服务器推送。
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因此笔者下面的总结全凭个人经验猜测：
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服务器推送不要滥用，仅推送影响该页面展示的关键资源，毕竟前端的懒加载已经十分成熟。
浏览器能够对资源进行缓存，对于已经缓存了的资源继续推送没有意义，所以这种场景下要避免二次推送。
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最后，衷心希望本文能够对各位读者有一定的帮助。
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参考
https://blog.golang.org/h2push
https://blog.csdn.net/qq_41874930/article/details/107795556
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注：
1. 写本文时， 笔者所用go版本为: go1.15.2
2. 文章中所用完整例子：https://github.com/Isites/go-coder/blob/master/http2/server-push/main.go
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