第九章：基于HTTP功能的追加协议

HTTP存在的问题：

• 一条连接上只可发送一个请求；
• 请求只能从客户端开始。客户端不可以接收除响应以外的指令；
• 请求 / 响应首部未经压缩就发送。首部信息越多延迟越大；
• 发送冗长的首部。每次互相发送相同的首部造成的浪费较多；
• 可任意选择数据压缩格式。非强制压缩发送；

HTTP 功能上的不足可通过创建一套全新的协议来弥补。可是目前基于 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，并在此基础上添加了新的功能。

1. SPDY产生之前的背景
   Google 在 2010 年发布了 SPDY（取自 SPeeDY，发音同 speedy），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（50%）。
   对于社交网络服务，在很短的时间内就会发生大量的内容更新。
   
   Ajax（Asynchronous JavaScript and XML， 异 步 JavaScript 与 XML 技术） 的解决方法：局部 Web 页面替换加载的异步通信手段；
   Comet 的解决方法：一旦服务器端有内容更新了，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（Server Push）的功能。接收到请求会先挂起，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。

2. SPDY 的设计与功能
   SPDY 没有完全改写 HTTP 协议，而是在 TCP/IP 的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。
   

3. SPDY好处

   • 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；

4. SPDY 消除 Web 瓶颈了吗
   因为 SPDY 基本上只是将单个域名（ IP 地址）的通信多路复用，所以当一个 Web 网站上使用多个域名下的资源，改善效果就会受到限制。

5. 使用浏览器进行全双工通信的WebSocket
   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，而现在它却逐渐变成了独立的协议标准。WebSocket 通信协议在 2011 年 12 月 11 日，被 RFC 6455 - The WebSocket Protocol 定为标准。
   WebSocket 协议 ： 一旦 Web 服务器与客户端之间建立起 WebSocket 协议的通信连接，之后所有的通信都依靠这个专用协议进行。通信过程中可互相发送JSON、XML、HTML 或图片等任意格式的数据。由于是建立在 HTTP 基础上的协议，因此连接的发起方仍是客户端，而一旦确立 WebSocket 通信连接，不论服务器还是客户端，任意一方都可直接向对方发送报文。
   特点：

   • 推送功能
   • 减少通信量：只要建立起 WebSocket 连接，就希望一直保持连接状态。
     条件：为了实现 WebSocket 通信，在 HTTP 连接建立之后，需要完成一次“握手”（Handshaking ）的步骤。
     握手·请求：为了实现 WebSocket 通信，需要用到 HTTP 的 Upgrade 首部字段，告知服务器通信协议发生改变，以达到握手的目的。

   握手请求：

   

   Sec-WebSocket-Key 字段内记录着握手过程中必不可少的键值。Sec-WebSocket-Protocol 字段内记录使用的子协议。

   握手响应：

   

   Sec-WebSocket-Accept 的字段值是由握手请求中的 Sec-WebSocket-Key 的字段值生成的。

   成功握手确立 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。

   

6. 期盼已久的 HTTP/2.0

   • HTTP/2.0 在 2014 年 11 月实现标准化。
   • HTTP/2.0 的目标是改善用户在使用 Web 时的速度体验。
     

7. Web 服务器管理文件的 WebDAV
   WebDAV（Web-based Distributed Authoring and Versioning，基于万维网的分布式创作和版本控制）是一个可对 Web 服务器上的内容直接进行文件复制、编辑等操作的分布式文件系统。它作为扩展 HTTP/1.1的协议定义在 RFC4918。
   除了创建、删除文件等基本功能，它还具备文件创建者管理、文件编辑过程中禁止其他用户内容覆盖的加锁功能，以及对文件内容修改的版本控制功能。