基于HTTP功能追加的协议

随着Web用途的多样性，HTTP协议上的限制以及自身性能问题逐渐显露出来，HTTP功能上的不足可以通过创建一套全新的协议来弥补。可是目前基于HTTP的Web浏览器使用环境遍布全球，因此无法抛弃HTTP。一些新的协议在HTTP的基础上添加了新的功能。

消除HTTP瓶颈的SPDY

为了尽可能实时显示这些更新的内容，服务器上一有内容更新，就需要直接把那些内容反馈到客户端的界面上。虽然看起来很简单，但是HTTP却无法做到妥善处理好这些任务上。

使用HTTP协议探知服务器上是否有内容更新，就必须频繁从客户端到服务器进行确认。如果服务器上没有内容更新，那么久会产生徒劳的通信。

若想在现有的Web实现所需要的的功能，以下HTTP标准就会成为瓶颈。

• 一条连接上只可以发送一个请求
• 请求只能从客户端开始。客户端不可以接受响应以外的指令
• 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

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。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，可以使用HTTP的GET和POST方法，Cookie以及HTTP报文

使用SPDY后，HTTP协议额外获取以下功能：

• 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。所以请求的处理都在一条TCP上完成的，因此TCP的处理效率得到提高
• 赋予请求优先级：SPDY㠲可以无限制并发处理请求，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。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：服务器可以主动提示客户端请求所需要的的资源。由于在客户端发送资源之前就可以获取资源的存在，因此在资源已经缓存的情况下，可以避免发送消息。

WebSocket协议

WebSocket，即Web浏览器与Web服务器之间全双工通信标准，主要解决Ajax和Comet里面XMLHttpRequest附带的缺陷所引起的问题。

一旦Web服务器与客户端之间建立起WebSocket协议的通信连接，之后所有的通信都一来这个专用协议进行。通信过程中可以互相发送JSON,XML,HTAML等任意格式的数据。

由于建立在HTTP基础上，因此连接的发起方还是客户端，一旦确认通信连接，不论服务器还是客户端，任意一方都可以直接发送报文

• 推送功能:支持由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，不但每次连接时的开销变小，而且由于WebSocket首部信息变小，通信量也先对减少。

为了实现WebSocket通信，在HTTP连接建立起来后，需要完成一次“握手（HandShaking）”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变化，已达到握手目的。Sec-WebSocket-Key字段记录着握手过程中必不可少的键值。Sec-WebSocket-Protocol字段记录使用的子协议。子协议按WebSocket协议标准在连接分开使用时，定义那些连接的名称。
• 握手响应：对于之前的请求，返回状态码101 Switching Protocols响应。Sec-WebSocket-Accpet字段值由握手请求中的Sec-WebSocket-Key生成。成功握手确立WebSocket连接后，通信时不再使用HTTP的数据帧，而采用WebSocket独立的数据帧