同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司 上海 200092
摘要：HTTP协议是目前互联网中应用最广泛的应用层协议，本文针对HTTP协议的内容层设计一套通用的优化系统，以HTTP透明代理的方式部署在各级网关，可以降低无效传输字节，提高用户网页加载速度，不仅降低了各传输环节的网络带宽，也间接降低了各传输环节的能源浪费。
关键词：HTTP代理 网页优化
1、引言
HTTP协议是最广泛应用的应用层协议，但是由于程序开发和程序部署阶段的疏忽导致很多网站的内容存在冗余现象，包括代码空格、注释；存在无Gzip压缩现象；存在图像质量等级设置不当问题[1，2]，本文设计开发了一套通用的基于HTTP透明代理模式部署的网页优化系统，并选取www.huabian.com、www.shuaijiao.com和www.mifangba.com三个网站进行了对比测试，取得了预期的优化效果。
2、HTTP内容层优化
HTTP协议中传输的内容主要有HTML代码、CSS代码、JavaScript代码、图片（PNG/JPEG/GIF）和视频。由于以下原因导致传输内容存在冗余和浪费现象：
1、程序在开发过程中，为了方便阅读会有换行，空格，程序员会添加注释等，这些内容对浏览器来说无任何用途；
2、程序在开发过程中，为了方便管理会把CSS和JavaScript文件拆分管理，这造成浏览器多次请求；
3、网站部署阶段，主动或被动地未开启服务器压缩功能，造成了传输内容浪费；
4、网站运营阶段，图片未设置适当的格式和质量参数，同时由于显示器的分辨率和人眼的识别模式，不必要的清晰图片造成网络传输浪费。
以上内容的冗余和浪费，增加了网络传输的数据量，增加了用户页面加载的时间，造成了用户网络带宽的浪费，也造成了网站服务器和CDN分发环节的无效带宽浪费，最终造成各传输环节的能源和资源浪费[3]。
系统通过删除代码中的空格、换行、注释；通过开启Gzip无损压缩，通过设置合适的Jpeg/GIF图片质量参数，进而解决以上的问题。
系统可以部署在传输各个环节之上，如用户端路由器，CDN分发路由器，服务器端路由器等。通过HTTP的透明代理模式，使用户侧和服务端都无需任何变动，只在网络设备上配置IP分流即可实现系统功能。
3、测试方法
测试采用对比测试方法。测试的网络环境为宽带网络，通过浏览器模拟限速的方式来模拟不同的无线带宽条件，测试终端的网络条件需要达到至少4Mbps。测试终端是Windows终端和Chrome浏览器；
测试方法是通过使用Chrome访问目标网页和视频，在Chrome的“开发者工具”中“Network”选项中可以查看到请求次数，请求状态，请求时间，下载时间，下载数据量。
在优化系统中获取访问和优化日志，其中包含每个对象的请求时间、下载时间、优化前数据量、优化后数据量、优化比率等。
统计分析采用Excel进行汇总分析。
4、测试结果
4.1 网页数据量
PC终端测试数据量统计结果如下：
解释和说明：
1）图片对比质量指数是指通过多尺度的结构相似性算法MS-SSIM计算出来的数值，从0到1。1代表无任何差异。数值越高代表与参考图片之间的视觉质量差异越小。
2）优化之后的图片对比质量指数平均值为0.99931，处于较高水平。其中80%的图像质量指数均超过0.999，说明优化后无明显观感差异。
5 总结
本文通过实例测试，验证了通用网页优化系统的功能和效果，主要测试结论如下：
1.数据量节约
优化系统可以针对不同的内容类别、不同的优化策略和等级参数，以获取数据节约和优化质量之间的平衡。针对普遍的网页类网站，系统在PC浏览器上的数据节约比率在5%-20%之间；系统在Android手机上的数据解约比率在5%-10%之间；这是因为手机上的网页数据量小，可优化节约的空间有限。
2.页面加载时间
针对普遍的网页类网站，系统在PC浏览器上的页面加载时间减少5-10%；在Android手机上的页面加载时间减少10-15%，这是因为手机的网络带宽较低，数据量的降低会带来更加明显的页面加载时间提升。
3.优化质量
对网站的样本图片进行质量优化后，图片对比质量指数平均值为0.99931，处于较高水平。其中80%的图像质量指数均超过0.999，说明优化后无明显观感差异。
参考文献：
1.陈茜，网页制作中的常见问题及处理分析[J]，计算机光盘软件与应用，2014（06）
2.高杨，网页制作中的常见问题及处理对策[J]，电子技术与软件工程，2014（14）
3.王新宇，浅析网页优化[J]，中国科技信息，2004（24）
作者简介：张晓天（1993.03.23）男，汉，上海人，助理工程师，学历：本科，学位：工学学士，主要从事电子信息设计工作；
论文作者:张晓天
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/2
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