《图解HTTP》之基于HTTP的功能追加协议

1.基于HTTP的协议

HTTP功能上的不足可通过一套全新的协议来弥补。可是当前基于HTTP的Web浏览器的使用环境已遍布全球,因此无法完全抛弃HTTP。有一些新协议的规则是基于HTTP的,并在此基础上添加来新的功能。

2.消除HTTP瓶颈的SPDY

Google在2010年发布了SPDY,其开发目标旨在解决HTTP的性能瓶颈,缩短Web页面的加载时间。

  • Ajax的解决办法
    Ajax(Asynchronous JavaScript and XML,异步JavaScript与XML技术)是一种有效利用JavaScript和DOM(Document Object Model,文档对象模型)的操作,以达到局部Web页面替换加载的异步通信手段。和以前的同步通信相比,由于它只更新一部分页面,响应中传输的数据量会因此而减少,这一优点显而易见。
    Ajax的核心技术是名为XMLHttpRequest的API,通过JavaScript脚本语言的调用就能和服务器进行HTTP通信。借由这种手段,就能从已加载完毕的Web页面上发送请求,只更新局部页面。
    而利用Ajax实时地从服务器获取内容,有可能会导致大量请求产生。另外Ajax仍未解决HTTP协议本身存在的问题。

  • Comet的解决方法
    一旦服务器端有内容更新,Comet不会让请求等待,而是直接给客户端返回响应。这是一种通过延迟应答,模拟实现服务器端向客户端推送的功能。
    通常,服务器端接收到请求,在处理完毕后就会立即返回响应,但为了实现推送功能,Comet会先将响应置于挂起状态,当服务器端有内容更新时,再返回该响应。因此,服务器端一旦有更新,就可以立即反馈给客户端。
    内容上虽然可以做到实时更新,但为了保留响应,一次连接的持续时间也变长了。期间,为了维持连接会消耗更多的资源。

  • SPDY的设计与功能
    SPDY没有完全改写HTTP协议,而是在TCP/IP应用层与运输层之间通过新加会话层的形式运作。同时,考虑到安全性问题,SPDY规定通信中使用SSL。
    SPDY以会话层的形式加入,控制对数据的流动,但还是采用HTTP建立通信连接。因此,可照常使用HTTP的GET和POST等方法、Cookie以及HTTP报文等。

使用SPDY后,HTTP协议额外获得以下功能。

  • 多路复用流
    通过单一的TCP连接,可以无限制处理多个HTTP请求。所有请求的处理都在一条TCP连接上完成,因此TCP的处理效率得到提高。

  • 赋予请求优先级
    SPDY不仅可以无限制地并发处理请求,还可以给请求逐个分配优先级顺序。这样主要是为了在发送多个请求时,解决因带宽低而导致响应变慢的问题。

  • 压缩HTTP首部
    压缩HTTP请求和响应的首部。这样一来,通信产生的数据包数量和发送的字节数就更少了。

  • 推送功能
    支持服务器主动向客户端推送数据的功能。这样,服务器可直接发送数据,而不必等待客户端的请求。

  • 服务器提示功能
    服务器可以主动提示客户端请求所需的资源。由于在客户端发现资源之前就可以获知资源的存在,因此在资源已缓存等情况下,可以避免发送不必要的请求。

SPDY的确是一种可有效消除HTTP瓶颈的技术,但很多Web网站存在的问题并非仅仅是由HTTP瓶颈所导致的。对Web本身的速度提升,还应该从其他更细致专研的地方入手,比如改善Web内容的编写方式等。

3.使用浏览器进行全双工通信的WebSocket

利用Ajax和Comet技术进行通信可以提神Web的浏览速度。但问题在于通信若使用HTTP协议,就无法彻底解决瓶颈问题。WebSocket网络技术正是为解决这些问题而实现的一套新协议及API。
当时筹划将WebSocket作为HTML5标准的一部分,而现在它逐渐变成了独立的协议标准。

WebSocket协议的主要特点

  • 推送功能
    支持有服务器向客户端推送数据的推送功能。这样,服务器可直接发送数据,而不必等待客户端的请求。
    -减少通信量
    只要建立起WebSocket连接,就希望一直保持连接状态。和HTTP相比,不但每次连接时的总开销减少,而且由于WebSocket的首部信息很小,通信量也相应减少了。
    为了实现WebSocket,在HTTP连接建立之后,需要完成一次“握手”的步骤。
    连接刚开始时还是HTTP协议,所以由客户端先发起连接,成功握手确认WebSocket连接之后,通信时不再使用HTTP的数据帧,而采用WebSocket独立的数据帧。
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