HTTP详解--基于HTTP的功能追加协议

• 基于HTTP的协议
  • 现在基于HTTP的Web浏览器遍布全球，所以无法完全抛弃HTTP。但HTTP协议上的限制以及自身性能，已经无法满足现在的开发需求；
    • 因此，HTTP功能上的不足可通过创建一套全新的协议来弥补。它们基本HTTP，但对它进行了扩展；
• 消除HTTP瓶颈的SPDY
  • SPDY由Google发布，目标是提高HTTP的性能，缩短Web页面50%的加载速度；
  • 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；

      

    • Ajax的解决方法：
      • Ajax(Asynchronous JavaScript and XML,异步JavaScript与XML技术)可有效利用JS和DOM操作，达到局部WEB页面替换加载的异步通信手段。由于只更新一部分页面，响应中传输的数据量因此减少；
      • Ajax核心技术：XMLHttpRequest的API，通过JS调用就能和服务器进行HTTP通信，从已加载完毕的web页面上发起请求，只更新局部页面；
      • 问题：
        • 通过Ajax实时获取内容，可能产生大量请求；
        • Ajax仍未解决HTTP协议本身存在的问题；

          

    • Comet的解决方法：
      • 能力说明：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。通过这种"延迟应答"，模拟实现服务器端向客户端推送的功能；
      • 能力解析：服务器接收到请求后，处理完毕就会立即返回响应，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；
      • 问题：
        • 为了保留响应，一次连接的持续时间变长；
        • 维持连接会消耗更多资源；
        • 仍未解决HTTP协议本身的问题；

          

  • Ajax与Comet只是提高了易用性，但HTTP协议层面的问题仍然没有解决。SPDY的目标就是在协议级别消除HTTP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；
      • SPDY以会话层的形式加入，控制数据的流动，但仍然采用HTTP建立通信连接。所以可以照常使用HTTP的GET和POST等方法，Cookie以及HTTP报文等；

        

    • 为了完全性，SPDY规定通信中使用SSL；
    • 使用了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：在无限制地并发处理请求的时候，还可以给请求逐个分配优先级顺序。这样在发送多个请求时，解决因宽带低而导致响应变慢的问题；
      • 压缩HTTP首部：压缩请求和响应的首部，使通信产生的数据包数量和发送的字节数减少；
      • 推送功能：支持服务器主动向客户端推送数据的能力；
      • 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；
    • SPDY是否消除了Web的瓶颈
      • SPDY是将单个域名（IP地址）的通信多路复用，如果一个Web网站上使用多个域名下的资源，改善效果就会受到限制；
• 使用浏览器进行全双工通信的WebSocket
  • 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
    • 当服务器与客户端建立起WebSocket协议通信连接后，所有的通信都依靠该协议进行。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；
  • 协议特点：
    • 推送功能：服务器可直接发送数据，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WebSokcet的首部信息很小，通信量也相应减少了；
  • 握手.请求
    • 说明：实现WebSocket通信，需要在HTTP连接建立之后，完成一次"握手"步骤，需要在HTTP的Upgrade首部字段，告知服务器通信协议发生改变，已达到握手的目的；
      • 
    • Sec-WebSocket-Key：记录握手需要的键值；
    • Sec-WebSocket-Protocol：记录使用的子协议；
  • 握手.响应
    • 说明：对于之前的请求，返回状态码101 Switching Protocols的响应。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WebSockte独立的数据帧；
      • 
    • Sec-WebSocket-Accept：该字段值是由握手请求中的Sec-WebSocket-Key的字段值生成的；
      • 
  • WebSocket API
    • JS可调用"The WebSocket API"内提供的WebSocket程序接口，以实现WebSocket协议下全双工通信；
    • 示例：调用WebSocketAPI，每50ms发送一次数据
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• HTTP/2.0
  • HTTP/2.0的7项技术

 

压缩

SPDY,Friendly

多路复用

SPDY

TLS义务化

Speed+Mobility

协商

Speed+Mobility,Friendly

客户端拉曳/服务器推送

Speed+Mobility

流量控制

SPDY

WebSocket

Speed+Mobility

注意：HTTP Speed + Mobility简写为Speed+Mobility，Network-FriendlyHTTP Upgrade简写为Friendly

• Web服务器管理文件的WebDAV
  • 作用：WebDAV（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；
    • 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；

      

    • 使用HTTP/1.1的PUT方法和DELETE方法，就可以对Web服务器上的文件进行创建和删除操作。可以出于完全性及便携性等考虑，一般不使用；
  • 扩展HTTP/1.1的WebDAV
    • 针对服务器上的资源，WebDAV新增加了一些概念：
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      • 集合：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：把文件或集合称为资源；
      • 属性：定义资源的属性。定义以"名称=值"的格式执行；
      • 锁：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；
  • WebDAV内新增的方法及状态码
    • WebDAV为实现远程文件管理，向HTTP/1.1中追加了以下方法：
      • PROPFIND：获取管理；
      • PROPPATCH：修改属性；
      • MKCOL：创建集合；
      • COPY：复制资源及属性；
      • MOVE：移动资源；
      • LOCK：资源加锁；
      • UNLOCK：资源解锁；
    • 为配合扩展的方法，状态码也随之扩展：
      • 102 Processing：可正常处理请求，但目前是处理中状态；
      • 207MultiStatus：存在多种状态；
      • 422Unprocessible Entity：格式正确，内容有误；
      • 423Locaked：资源已被加锁；
      • 424Failed Dependency：处理与某请求关联的请求失败，因此不再维持依赖关系；
      • 507Insufficient Storage：保存空间不足；
  • WebDAV的请求实例
    • 使用PROPFIND方法对某网站发起获取属性的请求：
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  • WebDAV的响应实例
    • 针对上一个实例，返回该网站的属性响应
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