菜鸟面试必知的 http 知识（五）—— 新技术的出现

随着互联网的不断发展，HTTP 在许多应用场景已经出现了性能瓶颈，为了弥补这些不足，出现一些诸如Ajax，Comet，WebSocket，JSON 等新技术，本篇就来好好聊聊这些新技术的用途与优劣。

1 - HTTP的瓶颈

在建立 HTTP 标准规范时，制定者主要想把 HTTP 当成传输 HTML 文档的协议。随着时代的发展，Web的用途更具多样性， HTTP 的特点成为了性能的瓶颈。可是基于 HTTP 的Web浏览器的使用环境已遍布全球，因此无法完全抛弃 HTTP ，于是一些基于 HTTP 的新协议作为补充出现了！

HTTP（1.0版本）成为性能瓶颈的原因

1. 一条连接上只可发送一个请求。
2. 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
3. 请求/响应首部未经压缩就发送。首部信息越多延迟越大
4. 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
5. 可任意选择数据压缩格式。非强制压缩发送

2 - Ajax

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脚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。

3 - Comet

Comet 的使用场景是，当服务端有内容更新后，主动给客户端“发送推送信息”。其本质是通过延迟应答、模拟实现服务器端向客户端推送（Server Push）的功能。
　因为通常服务器接收到请求，处理完毕后会立即返回响应，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。
　这样做内容可以实现实时更新，但为了保存响应，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。

4 - 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，即 Web 浏览器与 Web 服务器之间全双工通信标准。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。

4.1 - WebSocket 协议的主要特点

• 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，不但每次连接时的总开销减少，而且由于 WebSocket 的首部信息很小，通信量也相应减少了。

4.2 - WebSocket 的“握手”步骤

WebSocket 通信主要由握手-请求，和握手-响应两部组成。握手-请求主要是通过 HTTP 的 Upgrade 字段将 HTTP 协议修改为 websocket 协议。握手-响应通过返回码101告知客户端修改成功。值得注意的是，一旦切换成 websocket 协议，URL 格式就变成 ws 和 wss 开头了。

WebSocket 通信

5 - JSON

JSON（JavaScript Object Notation）是一种以 JavaScript 的对象表示法为基础的轻量级数据标记语言。能够处理的数据类型有 false / null / true / 对象 / 数组 / 数字 / 字符串，这7种类型。
　下面是一个用 JSON 表示的请求数据的格式，可以看到非常易读。

response:
{
    "success": true,
    "msg": "mock success",
    data: [
        {
            "name": Curry,
            "number": 30
        },
        {
            "name": Thompson,
            "number": 11
        }     
    ]
}

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大家好，我是彬彬酱，目前在腾讯从事Web后端开发。

菜鸟必知的 http 知识专题整理了关于网络的基础知识，适合大家进行入门级学习，这个专题现包含下列文章：
菜鸟必知的 http 知识（一）—— TCP 握手协议
菜鸟必知的 http 知识（二）—— HTTP 协议特点
菜鸟必知的 http 知识（三）—— 请求和响应报文
菜鸟必知的 http 知识（四）—— HTTP 和 HTTPS
菜鸟必知的 http 知识（五）—— 新技术的出现
菜鸟必知的 http 知识（六）—— web的结构组件

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