SPDY基本认识

关于HTTP安全性的问题，我们可以使用HTTPS来解决。但是HTTP都发布十几年了，有些规则已经过时了，HTTP/1.1的规则在功能上完全可以开发一套新的协议来弥补，但是由于遵循HTTP协议的Web浏览器已经遍布全球，无法完全抛弃，只能在HTTP基础上不断的累加一些新的功能来满足需求。SPDY就是其中之一。

SPDY（取自SPeeDY,发音同speedy）是Google在2010年发布的，其开发目标旨在解决HTTP的性能瓶颈，缩短Web页面的加载时间。

SPDY并不是一种用于替代HTTP的协议，而是对HTTP协议的增强。 新协议的功能包括数据流的多路复用、请求优先级以及HTTP报头压缩等新机制。Google表示，引入SPDY协议后，在实验室测试中页面加载速度比原先快64%。

SPDY出现以后很多著名的互联网公司，例如百度、淘宝、UPYUN 都在自己的网站或 APP 中采用了 SPDY 系列协议，因为它对性能的提升是显而易见的。主流的浏览器（谷歌、火狐、Opera）也都早已经支持 SPDY，它已经成为了工业标准（其实现在的情况不是这样了，留个悬念后面说），HTTP Working-Group 最终决定以 SPDY/2 为基础，开发 HTTP/2。

SPDY以会话的形式加入，为了安全，它强制性使用SSL/TLS，控制对数据的流动，但还是采用HTTP建立通信连接。

前面简单说了一下SPDY的历史和发展，那么我们首先来看一下HTTP到底有哪些瓶颈，和引入SPDY的必要性。

首先来说最初的HTTP/1.0的时候，一次TCP的链接上只能发送一个HTTP请求，导致HTTP传输的效率特别低。

好在HTTP/1.1的时候，引入了持久链接和管道机制，使得HTTP的传输效率得到了很大的提升（详细和可查看 HTTP基本认识 ）。持久链接满足了一条TCP链接可以发送多条HTTP请求的问题，但是每次HTTP请求必须等上一次HTTP响应了以后才能发送新的一条HTTP请求。管道机制实现了在持久链接的基础上 同时 发送多条HTTP请求的机制，但是响应的时候必须按照顺序来响应（如下图）。

HTTP/1.1之前的HTTP请求的只能有客户端发起，服务端返回响应。这种模式导致服务端不能主动发送信息给客户端，所以一些像股票之类的要求时效性的信息无法及时推送到客户端。当然人们研究出了轮训、长轮询、流等解决方案实现，其中著名的就是Comet技术。但是它也存在问题，不是本文重点，就做详细描述了。

HTTP请求或者响应首部每次都要发送一些相关信息，但是HTTP/1.1之前每次HTTP请求都要重复发送这些信息，这样就有些浪费带宽了，而且现在首部信息越来越多，这个问题就更严重了。

HTTP/1.0中就提出了Content-Encoding字段来压缩数据，但是可任意选择数据压缩格式，非强制压缩发送。

针对以上HTTP的瓶颈，Google在2010年发布了SPDY。

通过单一的TCP链接，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。

SPDY不仅可以无限制地并发处理请求，还可以给请求逐个分配优先级顺序。这样主要是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请求和响应首部。这样一来，通信产生的数据包数量和发送的字节数就更少了。

支持服务器主动向客户端推送数据的功能。这样服务器可直接发送数据，而不必等待客户端的请求了。

服务器可以主动提示客户端请求所需的资源。由于在客户端发现资源之前就可以获知资源的存在，因此在资源已缓存等情况下，可以避免发送不必要的请求。

前面说了这么多SPDY的优点，但是

所以现在你可以去直接学习HTTP/2了，好在HTTP Working-Group 最终决定以 SPDY/2 为基础，开发 HTTP/2。

按照OSI网络分层模型，IP是网络层协议，TCP是传输层协议，而HTTP是应用层的协议。在这三者之间，SPDY和WebSocket都是与HTTP相关的协议，而TCP是HTTP底层的协议。

一、HTTP的不足

HTTP协议经过多年的使用，发现了一些不足，主要是性能方面的，包括：

HTTP的连接问题，HTTP客户端和服务器之间的交互是采用请求/应答模式，在客户端请求时，会建立一个HTTP连接，然后发送请求消息，服务端给出应答消息，然后连接就关闭了。（后来的HTTP1.1支持持久连接）

因为TCP连接的建立过程是有开销的，如果使用了SSL/TLS开销就更大。

在浏览器里，一个网页包含许多资源，包括HTML，CSS，JavaScript，图片等等，这样在加载一个网页时要同时打开连接到同一服务器的多个连接。

HTTP消息头问题，现在的客户端会发送大量的HTTP消息头，由于一个网页可能需要50-100个请求，就会有相当大的消息头的数据量。

HTTP通信方式问题，HTTP的请求/应答方式的会话都是客户端发起的，缺乏服务器通知客户端的机制，在需要通知的场景，如聊天室，游戏，客户端应用需要不断地轮询服务器。

而SPDY和WebSocket是从不同的角度来解决这些不足中的一部分。除了这两个技术，还有其他技术也在针对这些不足提出改进。

二、SPDY

SPDY的主要目的是减少50%以上的页面加载时间，但是呢不增加部署的复杂性，不影响客户端和服务端的Web应用，只需要浏览器和Web服务器支持SPDY。主要有以下几点：

多路复用，一个TCP连接上同时跑多个HTTP请求。请求可设定优先级。

去除不需要的HTTP头，压缩HTTP头，以减少需要的网络带宽。

使用了SSL作为传输协议提供数据安全。

对传输的数据使用gzip进行压缩

提供服务方发起通信，并向客户端推送数据的机制。

实质上，SPDY就是想不影响HTTP语义的情况下，替换HTTP底层传输的协议来加快页面加载时间。

SPDY的解决办法就是设计了一个会话层协议--帧协议，解决多路复用，优先级等问题，然后在其上实现了HTTP的语义。

三、WebSocket

WebSocket则提供使用一个TCP连接进行双向通讯的机制，包括网络协议和API，以取代网页和服务器采用HTTP轮询进行双向通讯的机制。

本质上来说，WebSocket是不限于HTTP协议的，但是由于现存大量的HTTP基础设施，代理，过滤，身份认证等等，WebSocket借用HTTP和HTTPS的端口。

由于使用HTTP的端口，因此TCP连接建立后的握手消息是基于HTTP的，由服务器判断这是一个HTTP协议，还是WebSocket协议。 WebSocket连接除了建立和关闭时的握手，数据传输和HTTP没丁点关系了。

WebSocket也有自己一套帧协议。

四、SPDY和WebSocket的关系

SPDY和WebSocket的关系比较复杂。

补充关系，二者侧重点不同。SPDY更侧重于给Web页面的加载提速，而WebSocket更强调为Web应用提供一种双向的通讯机制以及API。

竞争关系，二者解决的问题有交集，比如在服务器推送上SPDY和WebSocket都提供了方案。

承载关系，试想，如果SPDY的标准化早于WebSocket，WebSocket完全可以侧重于API，利用SPDY的帧机制和多路复用机制实现该API。 Google提出草案，说WebSocket可以跑在SPDY之上。WebSocket的连接建立在SPDY的流之上，将WebSocket的帧映射到SPDY的帧上。

融合关系，如微软在HTTP Speed+Mobility中所做的。

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