在物聯網時代，我們需要讓設備能夠連接到互聯網並提供服務。然而，傳統方法使用專用的伺服器來開發和部署，這種方法既昂貴又不夠靈活，特別是對於小型設備和中小型公司而言。為了解決這個問題，我們可以使用ESP8266WebServer庫開發一個基於ESP8266的Web伺服器。本文將介紹如何使用ESP8266WebServer庫來提高Web伺服器的性能。

一、ESP8266WebServer概述

ESP8266WebServer是一個基於Arduino框架的Web伺服器庫，支持HTTP和HTTPS。使用ESP8266WebServer，我們可以快速開發嵌入式系統的Web控制台，提供圖形用戶界面(GUI)控制。ESP8266WebServer具有以下優點：

1.使用方便簡單。ESP8266WebServer庫類似於HTTPServer庫，使得我們可以輕鬆地設置Web伺服器並處理傳入請求。
2.能夠輕鬆地管理HTTP請求和響應。ESP8266WebServer庫幫助我們處理HTTP請求、響應和HTTP錯誤。
3.支持Ajax和文件上傳。ESP8266WebServer庫的最新版本允許上傳文件和使用Ajax技術實現非同步數據傳輸。
4.支持HTTP和HTTPS。ESP8266WebServer庫支持HTTP和HTTPS協議，可以保證發布的數據和內容的安全性。

二、如何使用ESP8266WebServer

下面將介紹如何使用ESP8266WebServer。首先，需要在項目中添加ESP8266WebServer庫。然後，使用以下代碼設置基本參數：

#include "ESP8266WebServer.h"
ESP8266WebServer server(80);

這段代碼設置了Web Server埠為80。此時，伺服器就可以接收到客戶端的請求了。下面我們來看一下如何處理請求。

void handleRoot() {
  server.send(200, "text/html", "
Hello from ESP8266!
");
}
void setup() {
  Serial.begin(115200);
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(1000);
    Serial.println("Connecting to WiFi...");
  }
  Serial.println("Connected to WIFI");
  server.on("/", handleRoot);
  server.begin();
  Serial.println("HTTP server started");
}

void loop() {
  server.handleClient();
}

上面的代碼設置了根路徑的處理函數handleRoot。當客戶端請求根路徑’/’時，伺服器會調用這個函數，返回一個html頁面顯示”Hello from ESP8266!”。同時，ESP8266WebServer庫的server.begin()會啟動伺服器。在loop()函數中，使用server.handleClient()實時處理客戶端的請求。

三、使用ESP8266WebServer提高網站訪問性能

1. 使用壓縮技術

使用壓縮技術可以大大減小傳輸數據量，從而提高訪問速度。Esp8266WebServer支持Gzipped壓縮，只需要增加以下代碼：

#ifdef GZIP_STATIC
  #define MIN_GZIP_SIZE 32
  size_t len = server.send_P(200, "text/html",
                              (const char *) index_html_gz,
                              index_html_gz_len,
                              "Content-Encoding: gzip\r\n");
#else
  size_t len = server.send_P(200, "text/html",
                              (const char *) index_html,
                              index_html_len);
#endif

其中，MIN_GZIP_SIZE設置了進行壓縮的文件最小位元組數。如果位元組數少於該數值，則不進行壓縮。

2. 使用HTTP緩存

使用HTTP緩存可以大大提高網站的性能，減少重複的數據傳輸。可以通過設置超時時間和緩存大小，來控制緩存的管理。使用ESP8266WebServer中的server.sendHeader()函數添加緩存響應頭信息。

server.sendHeader("Cache-Control", "max-age=3600");
server.send(200, "application/json", json);

上面的代碼表示為該文件設置了一個超時時間為3600秒的緩存，客戶端可以在超時時間內使用該緩存。

3. 優化響應時間

優化響應時間可以大大提高用戶體驗和網站性能。一種優化方法是使用非同步I/O，避免阻塞其他請求的處理。Esp8266WebServer提供了asyncHTTPrequest庫，該庫可以幫助我們輕鬆地實現非同步I/O。

asyncHTTPrequest request;
request.onReadyStateChange([](void *optParm, asyncHTTPrequest *asyncClient, int readyState) {
    if (readyState == 4) {
      String response = asyncClient->responseText();
      server.send(200, "text/plain", response);
    }
  });
request.open("GET", "http://example.com/data");
request.send();

上面的代碼展示了如何使用asyncHTTPrequest庫實現非同步請求。當readyState狀態為4(已完成)時，伺服器發送響應。這樣做的好處是可以立即轉到請求的其他操作上，而不必等待響應。

4. 使用HTTP2

HTTP2支持多路復用，可以使客戶端在一個TCP連接上發送多個請求，從而實現更快的速度和更低的延遲。可以通過設置以下代碼來使用HTTP2:

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#ifdef USE_ESP_TLS
const uint8_t fingerprint[20] = {0x7F, 0x8D, 0x56, 0xC6, 0x6D, 0xB4, 0x6D, 0xDB, 0x5F, 0x86, 0xC5, 0xD0, 0x57, 0xD1, 0xFB, 0x11, 0x28, 0x28, 0xE4, 0xF1}; // SHA-1 fingerprint in hex format
#endif
FuncPtr handleArray[] = {FirstHandler, SecondHandler, ThirdHandler, FourthHandler};
ESP8266WebServer server(80);
void setup() {
#ifdef USE_ESP_TLS
  WiFiClientSecure *client = new WiFiClientSecure();
  client->setFingerprint(fingerprint);
#else
  WiFiClient *client = new WiFiClient();
#endif

  HTTPClient http;
  http.begin(*client, "https://api.example.com", 443, "/json");
  http.setReuse(true);
  http.setTimeout(5000);
  http.useHTTP2();
  http.addHeader("Content-Type", "application/json");
  int httpResponseCode = http.POST(jsonString);

  // check for http errors
  if (httpResponseCode < 0) {
    Serial.println("http error");
  }
  http.end();

  server.begin();
}
void loop() {
    server.handleClient();
}

上面的代碼展示了如何使用HTTP2發送POST請求。在begin()函數中，使用http.useHTTP2()來通知伺服器使用HTTP2協議。

結論

本文介紹了如何使用ESP8266WebServer庫來提高Web伺服器的性能。首先，我們簡介了ESP8266WebServer的概述，其次給出了ESP8266WebServer的例子，最後分析了如何使用壓縮技術，HTTP緩存和優化響應時間來提高網站訪問性能，並介紹了如何使用HTTP2協議。本文可以幫助開發者更好地理解和使用ESP8266WebServer庫進行Web伺服器的開發。