HTTP建立之初，只是用于傳輸HTML文檔，所以功能非常簡單。但如今的Web應(yīng)用的用途越來越多樣，需求也不斷變化，HTTP已無法滿足。在不拋棄HTTP的基礎(chǔ)上，新建立了一些協(xié)議用以滿足新需求。
HTTP的性能瓶頸
用戶龐大的社交網(wǎng)站在短時間內(nèi)就會有大量用戶發(fā)布內(nèi)容，Web頁面則要在短時間內(nèi)就對大量內(nèi)容進(jìn)行更新。這需要做到服務(wù)器的數(shù)據(jù)一有更新，就需要將內(nèi)容反饋到客戶端的界面上。
根據(jù)HTTP協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，其很難滿足這種短間隔內(nèi)更新大量數(shù)據(jù)的需求：
- 一條連接上只可發(fā)送一個請求
- 請求只能從客戶端開始，客戶端不可以接收除響應(yīng)以外的指令
- 請求 / 響應(yīng)首部未經(jīng)壓縮就發(fā)送，首部信息越多延遲越大
- 發(fā)送冗長的首部，每次互相發(fā)送相同的首部造成的浪費(fèi)較多
- 可任意選擇數(shù)據(jù)壓縮格式，非強(qiáng)制壓縮發(fā)送
解決一：Ajax
Ajax是一種可以達(dá)到局部加載更新Web頁面的異步通信手段。和原始的同步通信相比，它只更新一部分頁面，響應(yīng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量會因此而減少，優(yōu)勢明顯。
Ajax的核心技術(shù)是名為XHR的API，通過JS語言的調(diào)用就能和服務(wù)器進(jìn)行HTTP通信。借用這種手段，就能從已加載完畢的Web頁面上發(fā)起請求，只更新局部頁面。
缺點(diǎn)：利用Ajax實(shí)時從服務(wù)器獲取內(nèi)容，可能會導(dǎo)致大量請求產(chǎn)生。另外，Ajax仍未解決HTTP協(xié)議本身存在的問題，即首部冗余和非強(qiáng)制壓縮等。
解決二：Comet
為了解決Ajax大量請求的問題，Comet通過延遲應(yīng)答，模擬實(shí)現(xiàn)服務(wù)器向客戶端推送的功能。
通常服務(wù)器在接收到請求后會立即響應(yīng)，但Comet會先將響應(yīng)掛起，當(dāng)服務(wù)器內(nèi)有內(nèi)容更新時，再返回該響應(yīng)。因此，服務(wù)器一旦有更新，就可以立即返回給客戶端。
缺點(diǎn)：為了保留相應(yīng)，一次連接的時間也變長了。為了維持連接也會消耗更多的資源。并且，首部冗余和非強(qiáng)制壓縮等HTTP本身的問題也沒有解決。
解決三：SPDY
Google于2010年發(fā)布了SPDY，目的在于解決HTTP的性能瓶頸，縮短Web頁面的加載時間（50%）。
對HTTP本身的小修小改都無法突破HTTP本身的限制，所以需要協(xié)議層的改動。SPDY協(xié)議就是為了消除HTTP的瓶頸。
SPDY是在TCP/IP的應(yīng)用層與運(yùn)輸層之間通過新加會話層的形式運(yùn)作。SPDY以會話層的形式加入，控制對數(shù)據(jù)的流動。但還是采用HTTP建立通信連接。
使用SPDY后，HTTP獲得額外功能：
- 多路復(fù)用流
通過單一的TCP連接，可以無限制處理多個HTTP請求。所有請求的處理都在一條TCP連接上完成，因此TCP的處理效率得到提高。 - 賦予請求優(yōu)先級
不僅可以無限并行處理請求，還可以給請求分配優(yōu)先級，解決因帶寬不夠而導(dǎo)致響應(yīng)變慢的問題。 - 壓縮HTTP首部
壓縮首部，通信產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包數(shù)量和發(fā)送的字節(jié)數(shù)就更少了。 - 推送功能
支持服務(wù)器主動向客戶端推送數(shù)據(jù)的功能。 - 服務(wù)器提示功能
服務(wù)器可主動提示客戶端請求所需的資源，避免不必要的請求。
缺點(diǎn)：該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中效果不佳， 因?yàn)镾PDY基本上只是將單個域名（IP地址）的通信多路復(fù)用，所以當(dāng)一個Web網(wǎng)站上使用多個域名下的資源，改善效果就會受到限制。
使用瀏覽器進(jìn)行全雙工通信的WebSocket
利用Ajax和Comet技術(shù)進(jìn)行通信可以提升Web的瀏覽速度。但若使用HTTP協(xié)議，就無法徹底解決瓶頸問題，WebSocket真是為解決這些問題而實(shí)現(xiàn)的一套新協(xié)議及API。
WebSocket曾計劃將其作為HTML5標(biāo)準(zhǔn)的一部分，而它逐漸變成了獨(dú)立的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。在2011年被正式定為標(biāo)準(zhǔn)。
一旦Web服務(wù)器與客戶端之間建立起WebSocket協(xié)議的通信連接，不論哪方都可以直接向?qū)Ψ桨l(fā)送報文。
WebSocket功能：
- 推送功能
支持服務(wù)器向客戶端推送數(shù)據(jù)。 - 減少通信量
只要建立起WebSocket連接，就一直保持連接狀態(tài)。減少了每次連接的開銷。此外，WebSocket的首部信息很小，通信量也相應(yīng)減少了。
為建立WebSocke通信，需要完成一次“握手”的步驟，這次“握手”是通過HTTP實(shí)現(xiàn)的，需要用到HTTP的Upgrade首部字段，告知服務(wù)器通信協(xié)議發(fā)生改變。對于該請求，服務(wù)器返回狀態(tài)碼101 Switching Protocols。成功握手建立WebSocket連接。
