Highlight
Apple 在 iOS 15 和 macOS Monterey 提供网络响应度测试、HTTP/3、TCP Fast Open、Multipath TCP 和后台服务类型，让开发者减少网络往返次数并降低用户等待时间。
核心内容
一个天气应用打开后显示加载指示器。代码很快，接口也不大。用户仍然要等一两秒。
开发者常先看带宽。家庭网络已经从几兆升级到千兆，视频会议和网页加载仍会卡。Stuart Cheshire 在开场给出原因：空闲 ping 时间不代表真实使用体验。网络被使用时，缓冲区会排队，20ms 的空闲往返延迟可能变成 600ms。
这类问题叫缓冲膨胀（bufferbloat）。包没有更快到达，只是在网络设备的大缓冲区里排队。带宽提升不能消除排队时间。
Apple 的做法分两层。
第一层是测量。iOS 15 的开发者设置加入 Responsiveness 测试，macOS 提供 networkQuality 命令。它们测的是工作状态下的响应度，用 RPM（Round-trips Per Minute，每分钟往返次数）表示。数字越高，网络越能快速完成往返。
第二层是减少往返。应用不能改变光速，也不能控制用户家里的路由器。但应用可以减少建立连接和拿到首字节所需的网络往返次数。Session 重点讲了 HTTP/3 与 QUIC、TCP Fast Open、TLS 1.3、Multipath TCP，以及如何把不紧急的流量标记为后台。
从等待首字节开始优化
如果应用当前使用 TCP + TLS 1.2，用户拿到首字节可能需要 4 次网络往返。往返延迟升到 600ms 时，首字节等待接近 2.4 秒。
HTTP/3、QUIC、TLS 1.3 和 TCP Fast Open 的价值在这里：它们减少握手阶段的往返。对于已经使用 URLSession 的应用，iOS 15 和 macOS Monterey 默认启用 HTTP/3。服务器支持后，客户端可以自动受益。
网络切换也会产生等待
用户从 Wi-Fi 走到户外，设备切到蜂窝网络。普通 TCP 连接需要重新建立。Multipath TCP（多路径 TCP）允许一个 TCP 连接在网络切换时继续存在，并让系统自动选择更快路径。
这对聊天、视频会议、远程控制这类交互应用很直接：用户移动时，连接不需要从头握手。
后台下载不该堵住前台请求
很多应用会预取图片、音频或文件。预取本身合理，但如果它把网络队列塞满，用户点击个人主页时，真正需要立即显示的数据会排在队尾。
iOS 15 和 macOS Monterey 改进了后台服务类型的拥塞控制。开发者把预取、批量同步和非紧急任务标记为后台后，系统可以让前台流量先通过，同时让后台传输接近原来的完成时间。
详细内容
测量工作状态下的网络响应度
（00:36）iOS 15 的开发者设置中，Networking 区域新增 Responsiveness 测试。它会生成网络流量，测量工作状态下的响应度。macOS 上对应的命令行工具叫 networkQuality。
networkQuality关键点：
networkQuality在 macOS 上运行网络响应度测试。- 测试关注工作状态下的往返能力，区别于空闲 ping。
- 结果用 RPM 表示，RPM 越高，网络响应越快。
- 这个指标适合用来复现用户抱怨“网速很快但应用很慢”的场景。
（02:13）Session 给出一个具体数字：空闲往返时间可能是 20ms，工作状态下可能升到 600ms 或更高。应用等待时间由两项决定：一次往返要多久，以及应用需要多少次往返。
wait time = round-trip time × number of round trips关键点：
round-trip time是单次网络往返时间。number of round trips是应用协议完成一次操作需要的往返次数。- 开发者很难控制用户网络的基础 RTT。
- 开发者可以通过协议和 API 选择减少往返次数。
HTTP/3 和 QUIC：URLSession 默认受益
（08:15）iOS 15 和 macOS Monterey 默认启用 HTTP/3 和 QUIC。QUIC 是传输协议，建立连接比 TCP + TLS 更快，还能减少队头阻塞（head-of-line blocking，同一连接内丢包导致其他数据等待）。
let session = URLSession.shared
let (data, response) = try await session.data(from: url)关键点：
URLSession.shared使用系统提供的 URLSession 配置。session.data(from:)发起 HTTP 请求。- Session 明确说明：如果应用已经使用 URLSession，就已经准备好使用 HTTP/3。
- 是否走 HTTP/3 还需要服务器端支持。
（08:47）如果应用自己实现应用层协议，可以使用 Network framework（网络框架）的 QUIC 支持。演讲说明做法是创建带 QUIC 参数的 NWConnection，并设置 TLS Application-Layer Protocol Negotiation（ALPN，应用层协议协商）。
let connection = NWConnection(
host: "example.com",
port: 443,
using: .quic(alpn: ["myproto"])
)
connection.start(queue: myQueue)关键点：
NWConnection表示一条 Network framework 连接。host和port指向服务器。.quic(alpn: ["myproto"])使用 QUIC 参数，并通过 ALPN 声明应用协议。start(queue:)启动连接。- 服务器也必须支持对应的 QUIC 协议和 ALPN。
TCP Fast Open：把首次数据放进握手
（09:28）TCP 仍适合一部分应用。使用 TCP 时，TCP Fast Open 可以把应用的首次数据和 TCP 握手一起发送，省掉一个完整往返。
/* Allow fast open on the connection parameters */
parameters.allowFastOpen = true
let connection = NWConnection(to: endpoint, using: parameters)
/* Call send with idempotent initial data before starting the connection */
connection.send(content: initialData, completion: .idempotent)
connection.start(queue: myQueue)关键点：
parameters.allowFastOpen = true允许这条连接使用 TCP Fast Open。NWConnection(to:using:)用这些参数创建连接。connection.send(content:completion:)在start之前提交首次数据。.idempotent声明这段首次数据是幂等的，可以安全重放。connection.start(queue:)启动连接，系统可以把首次数据随握手发出。
（10:14）幂等（idempotent）是关键限制。HTTP GET 请求通常可以重放；购买手机这类会产生交易的请求不能随握手发送。网络可能重传首次数据，非幂等操作会导致重复执行。
GET / HTTP/1.1
Host: developer.apple.com关键点：
GET请求获取资源。Host指定目标主机。- 演讲用访问
developer.apple.com的 GET 说明幂等请求。 - 如果确认请求重放不会产生额外效果，才适合放进 TCP Fast Open 的首次数据。
（11:01）如果应用基于 Sockets，可以调用 connectx 并使用对应标志。
connectx(fd, ..., CONNECT_DATA_IDEMPOTENT | CONNECT_RESUME_ON_READ_WRITE, ...); // delay SYN
write(fd, ...); // SYN goes out with first data segment关键点：
connectx发起 socket 连接。CONNECT_DATA_IDEMPOTENT声明首次数据可以安全重放。CONNECT_RESUME_ON_READ_WRITE让连接在读写时继续。write写入首次数据。- 注释说明 SYN 会和第一个数据段一起发出。
TLS 1.3：默认减少一次握手往返
（12:46）TLS 1.3 相比 TLS 1.2 移除一个完整握手往返，并提供更强的安全性。Session 说明它从 iOS 13.4 起已经默认用于 URLSession 和 NWConnection。
let session = URLSession.shared
let connection = NWConnection(to: endpoint, using: .tls)关键点：
URLSession.shared使用系统 TLS 栈。NWConnection(to:using: .tls)创建 TLS 连接。- TLS 1.3 默认启用，无需给 URLSession 或 NWConnection 额外开关。
- TLS 1.3 定义 early data，可以把幂等请求随 TLS 握手发送，再省一次往返。
Multipath TCP：网络切换时保留连接
（13:35）Multipath TCP 允许一个 TCP 连接在设备从一个网络切到另一个网络时继续存在。低延迟场景使用 interactive 模式，系统会自动为数据包选择更快路径。
// Multipath TCP
// Save multiple round-trips when switching networks
// On URLSessionConfiguration
let configuration = URLSessionConfiguration.default
configuration.multipathServiceType = .interactive
// On NWParameters
let parameters = NWParameters.tcp
parameters.multipathServiceType = .interactive关键点：
URLSessionConfiguration.default创建默认 URLSession 配置。configuration.multipathServiceType = .interactive为 URLSession 开启交互型 Multipath TCP。NWParameters.tcp创建 TCP 参数。parameters.multipathServiceType = .interactive为 NWConnection 开启交互型 Multipath TCP。.interactive适合低延迟流量，系统会处理路径选择。
把非紧急流量标记为后台
（17:43）应用经常同时有两类流量：用户正在等待的前台请求，以及预取、批量同步、上传日志这类非紧急请求。如果非紧急请求填满瓶颈队列，用户点击后发出的请求会排在后面。
（20:09）前台应用执行非用户发起的传输时，可以继续使用默认 URLSession，但在 URLRequest 上设置后台服务类型。Network framework 对应设置是 NWParameters.serviceClass。
//Use default URLSession, set background on URLRequest
var request = URLRequest(url: myurl)
request.networkServiceType = .background
//Set service class on parameters to apply to the NWConnection
let parameters = NWParameters.tls
parameters.serviceClass = .background关键点：
URLRequest(url:)创建一次请求。request.networkServiceType = .background声明这次传输是后台性质。NWParameters.tls创建 TLS 连接参数。parameters.serviceClass = .background把后台服务类别应用到 NWConnection。- 系统可以据此保持网络队列较短，让前台数据更快送达。
（20:37）如果应用启动长时间传输，并且希望应用挂起后继续执行，应使用后台 URLSession。对时间不敏感的任务，可以把 isDiscretionary 设为 true，让系统等待更合适的条件。
//Configure background URL Session
lazy var urlSession: URLSession = {
let configuration = URLSessionConfiguration.background(withIdentifier: "MySession")
configuration.isDiscretionary = true
return URLSession(configuration: configuration, delegate: self, delegateQueue: nil)
}()关键点：
URLSessionConfiguration.background(withIdentifier:)创建后台会话配置。"MySession"是后台会话标识符。configuration.isDiscretionary = true允许系统选择合适时机执行传输。URLSession(configuration:delegate:delegateQueue:)用该配置创建会话。- 这个模式适合时间不敏感的下载、上传和同步任务。
服务器端也要减少发送端排队
（21:17）延迟还可能出现在发送设备本身。历史上的网络栈会使用很大的发送缓冲区，包在进入网络前就可能排队几秒。Apple 已经在 2015 年为 URLSession 和 NWConnection 修复了这个问题。
setsockopt(fd, IPPROTO_TCP, TCP_NOTSENT_LOWAT, &value, sizeof(value));关键点：
setsockopt设置 socket 选项。IPPROTO_TCP表示设置 TCP 级别选项。TCP_NOTSENT_LOWAT是演讲提到的 TCP not sent low watermark socket option。- 该选项用于减少发送端尚未进入网络的数据排队。
- Session 建议联系服务器运维人员确认服务器使用该选项。
核心启发
-
做什么：给 App 加一个“网络体验诊断”页面，提示用户在卡顿时运行系统网络响应度测试。 为什么值得做：Session 明确区分空闲 ping 和工作状态下响应度，RPM 更接近真实体验。 怎么开始：在帮助页说明 iOS Developer Settings 的 Responsiveness 测试和 macOS
networkQuality命令，把用户反馈从“网速慢”变成可记录的 RPM 数据。 -
做什么：为首屏接口启用 TCP Fast Open。 为什么值得做：首屏接口通常决定用户看到加载指示器的时间，Fast Open 能把幂等首次请求放进握手。 怎么开始：在 Network framework 连接参数上设置
parameters.allowFastOpen = true，并在connection.start(queue:)前用.idempotent发送只读请求数据。 -
做什么：让聊天、通话或协作连接支持网络切换。 为什么值得做：用户在 Wi-Fi 和蜂窝之间移动时，重新建连会引入多次往返。Multipath TCP 可以保留连接。 怎么开始：对 URLSession 设置
configuration.multipathServiceType = .interactive，或对 Network framework 设置parameters.multipathServiceType = .interactive。 -
做什么：把图片预取、离线包下载、日志上传标记为后台流量。 为什么值得做：非紧急流量填满队列后，会拖慢用户刚刚触发的前台请求。后台服务类型让系统控制队列长度。 怎么开始：对单次
URLRequest设置request.networkServiceType = .background；对时间不敏感的长任务使用URLSessionConfiguration.background并设置isDiscretionary = true。 -
做什么：建立一组网络延迟回归测试。 为什么值得做：开发机上的 5G、LTE 或快速 Wi-Fi 可能掩盖问题，Session 建议用 Network Link Conditioner 复现真实网络条件。 怎么开始：在 iOS Developer Settings 打开 Network Link Conditioner，在 macOS 从 Apple Developer 网站下载工具，用高 RTT、丢包、拥塞配置测试首屏、登录、搜索和上传路径。
关联 Session
- Accelerate networking with HTTP/3 and QUIC — 深入讲 HTTP/3 默认启用、QUIC 传输和 Network.framework 的 QUIC API。
- Use async/await with URLSession — 展示如何用 async/await 编写 URLSession 请求、上传、下载和取消逻辑。
- Get ready for iCloud Private Relay — 解释网络应用、服务器和网络如何适配更私密的互联网连接。
- Ultimate application performance survival guide — 从指标、工具和流程角度系统排查应用性能问题。
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