網絡創(chuàng)世紀
第0x00天
上帝看到了人類制造的各種規(guī)格的電腦設備,也組建了一些規(guī)模極小的、各種各樣的網絡,卻沒有辦法把它們連接起來使用,很是傷心。
晚上,上帝就給溫頓·瑟夫托夢,告訴他怎么樣在一個不可靠的網絡環(huán)境下可靠地傳輸數(shù)據,又托夢給鮑勃·卡恩,告訴他如何給每個主機分配一個“門牌號”, 如何兼容底層協(xié)議多樣的網絡......
第二天,溫頓·瑟夫和鮑勃·卡恩見面以后,交流了一下晚上所做的奇怪的夢,覺得這些天一直思考的問題迎刃而解,不僅大聲叫道:感謝上帝!
于是,TCP/IP誕生了。
有了TCP/IP的支持,大家可以跨越各個子網互相發(fā)送郵件(SMTP),可以從遠程的機器上下載文件(FTP),還可以登陸到遠程的機器上去操作(Telnet), 人類非常高興。
第0x01天
上帝看到人類很容易滿足,有點失望,直到他注意到一個叫做蒂姆·伯納斯·李的小伙子。這個小伙子孜孜不倦地在追求一件事情: 把每個電腦中的文檔給連接起來。
晚上,上帝決定故伎重演,在夢里告訴了蒂姆·伯納斯·李“超文本”的秘密, 并且特別囑咐他要買一臺NeXT計算機作為服務器,因為上帝挺可憐那個被趕出蘋果公司的家伙: Steve Jobs。
蒂姆·伯納斯·李醒來后十分激動,都忘了說“感謝上帝!”,馬上就投入了HTTP協(xié)議的制定當中。他果然買了一臺NeXT計算機,還在上面貼了一張紙: 別關機,這是一臺服務器!
服務器可是一個新鮮玩意兒,當時的計算機,性能非常低下,很難維持成千上萬個來自瀏覽器的連接。
更重要的是,人類用瀏覽器訪問服務器,僅僅為了把服務器的靜態(tài)文件給下載到本地閱讀,于是蒂姆·伯納斯·李把HTTP設計成了無狀態(tài)的協(xié)議! 這嚴重違背了上帝的教導。
每次瀏覽器訪問服務器上的網頁,都會建立一個TCP連接,等到數(shù)據傳輸完成,立刻就關閉連接。每次請求之間毫無關聯(lián)。
上帝有點兒生氣,想再給蒂姆·伯納斯·李托夢,但轉念一想: 費那勁兒干嘛,讓人類自己醒悟吧!
第0x02天
HTTP迅速普及,在Mosaic,網景等瀏覽器的推波助瀾下,人們紛紛上網。
如上帝所料, Web越來越繁榮,各種各樣的網站雨后春筍般出現(xiàn),交互性越來越強,動態(tài)性越來越高,那些單純的,以瀏覽靜態(tài)網頁為目的的網站已經極少了。
人類中的程序員發(fā)現(xiàn),蒂姆·伯納斯·李發(fā)明的HTTP協(xié)議實在是笨拙:每次請求,都得打開一個連接,用完就關,下一個請求,又得開新的連接,在需要高度交互的系統(tǒng)(如聊天、游戲)中浪費至極。
這一次,上帝找不到托夢的人,只好給整個W3C的網絡專家組托夢: 要節(jié)約,別浪費,要在一個TCP連接中發(fā)送多個HTTP請求!
這就是keep-alive。
程序員們高興了幾天后,很快又發(fā)現(xiàn),即使是keep-alive, 每次HTTP請求都得發(fā)送HTTP Header,還是浪費。
更要命的是蒂姆·伯納斯·李設計的HTTP協(xié)議都是由瀏覽器發(fā)起請求,服務器來響應。 現(xiàn)在服務器的數(shù)據有了變化,想主動告訴瀏覽器,該怎么辦?
有的程序員想出了不斷輪詢的辦法,讓瀏覽器不斷去問服務器,數(shù)據有變化沒有? 數(shù)據有變化沒有?
上帝看到這種情景,不由得笑了:可憐的人類,不聽老人言,吃虧在眼前吧!
第0x03天
上帝給Sun公司的Games Gosling托夢, 讓他創(chuàng)建了Java。
Games Gosling 為了推廣Java, 想出了一個不錯的點子, 在瀏覽器中安裝了一個插件, 通過插件可以運行Java程序。既然是Java程序, 就可以直接和服務器建立Socket連接,在這個連接中,自然是想做什么事情就做什么事情,服務器也可以主動給瀏覽器發(fā)送數(shù)據,效率極高, 完全拋棄了HTTP協(xié)議。
這就是Applet。
但是Applet實在是不爭氣, 再加上各個瀏覽器也不斷使壞, 就成會出現(xiàn)這種情況:
或者干脆是這種情況:
第0x04天
上帝驚奇地發(fā)現(xiàn)了Macromedia這個公司,它獨辟蹊徑,創(chuàng)造了一個叫做Flash的東西, 非常適合做小動畫。
(小小作品:火柴人打斗)
雖然也和Applet一樣需要在瀏覽器安裝一個插件,但是各大“流氓”瀏覽器居然都支持。
有了插件的支持,瀏覽器的所有限制都不復存在, Flash也可以直接和后端的服務器用Socket進行雙向通信。
可惜的是這Flash壽命不長久,尤其是和上帝鐘愛的Jobs干了一架以后,慢慢地走上了不歸路。
后來,連Jobs也被上帝帶走了。
第0x05天
讓上帝沒有料到的是,隨著Applet和Flash的消亡,JavaScript慢慢地發(fā)展成了前端之王,統(tǒng)治了瀏覽器。
但是由于HTTP協(xié)議的限制,服務器還是無法直接給瀏覽器推送數(shù)據。
人類的不滿情緒慢慢累積:“這HTTP用起來這么麻煩, 能不能讓我們JavaScript直接創(chuàng)建Socket去訪問服務器啊,這樣的話HTTP的一切問題都解決了!”
上帝心中暗喜,人類終于上道了, 但是上帝也清楚,在瀏覽器中直接使用JavaScript去創(chuàng)建Socket和服務器雙向通信是一件吃力不討好的事情, 比如:
1. Socket是個非常"低級"的通信方式,是基于Stream的,不是基于消息的。每個應用的通信雙方必須自定義數(shù)據格式,處理粘包、分包的問題。
2. 如果想實現(xiàn)安全的通信,程序員必須自己來實現(xiàn)類似與Https的那一套機制,對稱加密,非對稱加密,消息摘要,數(shù)字證書 ......
于是上帝再次托夢,這一次他找到了Michael Carter,告訴他:“汝要帶領大家,基于TCP協(xié)議,在應用層實現(xiàn)一套新的協(xié)議,要像Socket那樣, 讓瀏覽器和服務器可以雙向通信;還要像HTTP那樣讓程序員容易使用,別在讓程序員去處理那些低級的、麻煩的粘包問題/安全問題。”
Michael Carter 醒來后非常激動,他決定把新的協(xié)議叫做: web socket !
第0x06天
上帝托夢太多,他決定休息一下,人類也休息了一天。
這就是星期天的來歷。
【本文為51CTO專欄作者“劉欣”的原創(chuàng)稿件,轉載請通過作者微信公眾號coderising獲取授權】