9.1 基于 HTTP 的协议
在建立 HTTP 标准规范时,制订者主要想把 HTTP 当作传输 HTML文
档的协议。因为 HTTP 协议上的限制以及自身性能有限,所以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。
9.2 消除 HTTP 瓶颈的 SPDY
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%)。SPDY
HTTP 的瓶颈:
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。
图:以前的 HTTP 通信
Ajax 的解决方法:
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 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 页面上发起请求,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。
图:Ajax 通信
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。
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。另外,Comet也仍未解决 HTTP 协议本身存在的问题。
图:Comet 通信
SPDY的目标:陆续出现的 Ajax 和 Comet 等提高易用性的技术,一定程度上使 HTTP得到了改善,但 HTTP 协议本身的限制也令人有些束手无策。为了进行根本性的改善,需要有一些协议层面上的改动。
处于持续开发状态中的 SPDY 协议,正是为了在协议级别消除 HTTP所遭遇的瓶颈。
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。
图:SPDY的设计
使用 SPDY 后,HTTP 协议额外获得以下功能:
多路复用流、赋予请求优先级、压缩 HTTP 首部、推送功能、服务器提示功能。
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。对 Web 本身的速度提升,还应该从其他可细致钻研的地方入手,比如改善 Web 内容的编写方式等。
9.3 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升 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。
WebSocket 的设计与功能:WebSocket,即 Web 浏览器与 Web 服务器之间全双工通信标准。其中,WebSocket 协议由 IETF 定为标准,WebSocket API 由 W3C 定为标准。仍在开发中的 WebSocket 技术主要是为了解决 Ajax 和 Comet里 XMLHttpRequest 附带的缺陷所引起的问题。
WebSocket 协议: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。
WebSocket 协议的主要特点:
推送功能
减少通信量:握手请求和握手相应,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。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。
图:WebSocket 通信
9.4 期盼已久的 HTTP/2.0
目前主流的 HTTP/1.1 标准,自 1999 年发布的 RFC2616 之后再未进行过改订。SPDY 和 WebSocket 等技术纷纷出现,很难断言 HTTP/1.1仍是适用于当下的 Web 的协议。
负责互联网技术标准的 IETF(Internet Engineering Task Force,互联网工程任务组)创立 httpbis(Hypertext Transfer ProtocolBis,工作组,其目标是推进下一代 HTTP——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。
9.5 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。
图:WebDAV
针对服务器上的资源,WebDAV 新增加了一些概念:
集合(Collection):是一种统一管理多个资源的概念。以集合为单位可进行各种操作。也可实现类似集合的集合这样的叠加。
资源(Resource):把文件或集合称为资源。
属性(Property):定义资源的属性。定义以“名称 = 值”的格式执行。
锁(Lock):把文件设置成无法编辑状态。多人同时编辑时,可防止在同一时间进行内容写入。
完~