HTTP学习笔记11 基于HTTP的追加协议

HTTP的瓶颈

一条连接上只能发送一个请求

请求只能从客户端开始，且其不可以接受除响应外的指令

请求/响应首部未经压缩就发送

发送冗长的首部，每次互相发送相同的首部造成浪费

可任意选择数据压缩格式，非强制压缩发送

解决方法

Ajax

利用JavaScript和DOM的操作，以达到局部Web页面替换加载的异步通信手段，其核心技术是名为XMLHTTPRequest的API，通过JavaScript脚本语言的调用就能和HTTP服务器进行通信。虽然其能实时向服务器获取内容，但其仍未解决HTTP协议本身存在的问题。

Comet

通过延迟应答，模拟实现服务器向客户端推送（Server Push）功能。通常，服务器接受到请求，在处理完毕后就会立即返回响应，但Comet会先将响应挂起，当服务器有内容更新时，再返回响应。但是，虽然内容上可以做到实时更新，但为了保留响应，一次连接的持续时间也变长了，因此维持连接会消耗更多的资源，也仍未解决HTTP协议本身的问题。

SPDY

SPDY没有完全改写HTTP协议，而是在TCP/IP的应用层与传输层之间通过新增会话层的形式运作，还是采用HTTP建立连接。同时，考虑到安全性问题，SPDY规定通信中使用SSL。



使用SPDY，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

赋予请求优先级 可以给请求逐个分配优先级顺序，进行处理

压缩HTTP首部 压缩HTTP请求和响应的首部

推送功能 支持服务器主动向客户端推送数据的功能，不必等待客户端的请求

服务器推送功能 服务器可以主动提示客户端请求所需的资源

SPDY的不足：基本上只是对单个域名（IP地址）的通信多路复用，当Web网站上使用多个域名下的资源，改善效果就会受到限制

互联网工程任务组（IETF）对谷歌提出的SPDY协议进行了标准化，于2015年5推出了类似于SPDY协议的 HTTP 2.0 协议标准（简称HTTP/2）。谷歌因此宣布放弃对SPDY协议的支持，转而支持HTTP/2。因此SPDY不建议使用。

WebSocket（全双工通信full-duplex）

WebSocket是建立在HTTP基础上的协议，一旦服务器与客户端建立起WebSocket通信连接，之后所有的通信都依靠该协议。通信过程中可互相发送JSON、XML、HTML或图片等任意格式的数据，无论服务器还是客户端，任意一方都可直接向对方发送报文。

具有以下特点：

推送功能 支持服务器向客户端推送数据的功能

减少通信量 只要建立起WebSocket连接，就希望一直保持连接状态

为了维持WebSocket通信，在HTTP连接之后，需要完成一次握手步骤

握手请求

GET /webfin/websocket/ HTTP/1.1
Host: server.example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: xqBt3ImNzJbYqRINxEFlkg==
Origin: http://example.com Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13

Sec-WebSocket-Key字段记录着必不可少的键值，Sec-WebSocket-Protocol字段记录着使用的子协议

握手响应

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: K7DJLdLooIwIG/MOpvWFB3y3FE8=
Sec-WebSocket-Protocol: chat

成功握手确立WebSocket连接之后，通信时不再使用HTTP数据帧，而采用WebSocket独立的数据帧，JavaScript可调用WebSocket的API，实现全双工通信

创建对象

var ws = new WebSocket(url,name);

url为WebSocket服务器的地址，name为发起握手的协议名称，为可选择项。

发送文本消息

ws.send(msg);

msg为文本消息，对于其他类型的可以通过二进制形式发送。

接收消息

ws.onmessage = (function(){...})();

错误处理

ws.onerror = (function(){...})();

关闭连接

ws.close();

HTTP2.0

HTTP/2（超文本传输协议第2版，最初命名为HTTP 2.0），是HTTP协议的的第二个主要版本，使用于万维网。HTTP/2是HTTP协议自1999年HTTP 1.1发布后的首个更新，主要基于SPDY协议（是Google开发的基于TCP的应用层协议，用以最小化网络延迟，提升网络速度，优化用户的网络使用体验）。

与HTTP1.1的区别：

HTTP/2采用二进制格式而非文本格式。

在应用层(HTTP/2)和传输层(TCP or UDP)之间增加一个二进制分帧层。在该二进制分帧层中，HTTP2.0将传输的消息划分为更小的消息和帧，并采用二进制编码。其中HTTP1.1的首部信息被封装到HEADER frame，而请求实体被封装到DATA frame中。

HTTP/2是完全多路复用的，而非有序并阻塞的——只需一个连接即可实现并行

使用报头压缩，HTTP/2降低了开销（采用了HPACK压缩算法）

HTTP/2让服务器可以将响应主动“推送”到客户端缓存中

WebDAV

WebDAV（Web 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，除创建、删除文件等基本功能外，还支持写文件锁定(Locking)及解锁(Unlock)，文件的版本控制等功能。

概念：

集合（Collection）：统一管理多个资源，可以集合为单位进行各种操作

属性（Property）：定义资源的属性，以“名称=值”的格式执行

锁（Lock）：把文件设置为无法编辑状态

WebDAV 向HTTP/1.1追加了以下方法用于客户端与服务器通信：

PROPFIND 获取资源和集合的属性

PROPPATCH 修改资源和集合的属性

MKCOL 创建资源

COPY 复制资源

MOVE 移动资源

LOCK 资源加锁

UNLOCK 资源解锁

WebDAV 请求的一般结构遵循 HTTP 的格式，并且由以下三个组件构成：

1.方法。 声明由客户端执行的方法（上面描述的方法）。

2.标头。 描述有关如何完成此任务的指令。

3.主体（可选）。 定义用在该指令或其他指令中的数据，用以描述如何完成此方法。

在主体组件中，XML 成为整个 WebDAV 结构中的关键元素。

下面的 WebDAV 请求将针对 MyServer.com 服务器上 WebDavDocs 集合中的 Webdav-xml.htm 文档设置 Author 属性：

PROPPATCH /WebDavDocs/webdav-xml.htm HTTP/1.1
Host: myserver.com
Content-Type: text/xml
Content-Length: 138

<?xml version="1.0">
<d:propertyupdate xmlns:d="DAV:" xmlns:o="urn:schemas-microsoft-
com:office:office">
<d:set>
<d:prop>
<o:Author>Sean Purcell</o:Author>
</d:prop>
</d:set>
</d:propertyupdate>

为了响应此请求，该服务器将发回一个响应，指出该属性已成功设置。

HTTP/1.1 207 Multi-Status
Server: Microsoft-IIS/5.0
Date: Wed, 04 Aug 1999 21:52:58 GMT
Content-Type: text/xml
Content-Length: 310

<?xml version="1.0"?>
<a:multistatus xmlns:b="urn:schemas-microsoft-com:office:office"
xmlns:a="DAV:">
<a:response>
<a:href>http://myserver.com/WebDavDocs/webdav-xml.htm</a:href>
<a:propstat>
<a:status>HTTP/1.1 200 OK</a:status>
<a:prop>
<b:Author/>
</a:prop>
</a:propstat>
</a:response>
</a:multistatus>