WebSocket - 理论篇

什么是WebSocket：是一种H5协议规范

解决客户端与服务端实时通信而产生的技术：WebSocket本质是一种基于TCP协议，先通过Http/Https发一个特殊的Http请求进行握手，握手后会创建一个用于交换数据的TCP链接，之后客户端和服务端使用该TCP链接进行实时通信。当WebSocket的客户端和服务端握手后 建立通信后，就不再需要之前的http请求参与。

WebSocket优点：

节省通信开销：之前WebServer实现通信，都使用轮询（每隔特定时间间隔浏览器自动发送Http请求，去获取服务端的响应）该情况下，需要不停的向服务器发送请求，而HttpRequest的handler很长，请求包含真正的数据可能很小，会占用很多额外的带宽和服务器资源。

服务器可主动传送数据给客户端：

在给定时间，服务器和客户端在任意时刻相互推送信息，浏览器（客户端）和服务器只需要做一个握手的动作。建立连接后，服务器可主动传数据给客户端，客户端也可以随意向服务端传数据。交换数据时所携带的头信息很小。

实时通信：

WebSocket不仅限于Ajax方式通信。ajax方式需要浏览器发起请求。而WebSocket技术 服务端和客户端可以彼此相互推送信息，从而实现实时通信。

WebSocket建立连接过程：

1、客户端发起握手请求。

2、服务端响应请求。

3、建立链接。

详细流程：

浏览器首先向服务器发送一个特殊的Http请求(携带一些附加头信息)Upgrade:websocket，服务端解析附加头信息，产生应答消息，然后响应给客户端。之后客户端就与服务端建立响应的链接。

WebSocket生命周期：

1、打开事件：端点上建立新链接时，该事件是先于其他任何事件发生之前。该事件发生会产生三部分信息。

1.1、创建WebSocket Session对象：用于表示已经建立好的链接

1.2、配置对象：包含配置端点的信息

1.3、一组路径参数，打开节点握手时，socket端入栈匹配的URI

2、消息事件：主要是接收WebSocket对话中，另一端发送的消息。链接上的消息将会有三种形式抵达客户端。

2.1、文本消息 用String处理

2.2、二进制消息 用byteBuffer或者byte[]处理

2.3、pong消息 用java中pong.message接口的实例来处理

3、错误事件：WebSocket链接或者端点发生错误时产生。可以处理入栈消息时发生的各种异常。入栈消息可能产生的三种异常。

3.1、WebSocket建立链接时发生错误：SessionException

3.2、WebSocket试图将入栈消息解码成开发人员使用的对象时 EncodeException

3.3、WebSocket端点的其他方法运行时产生的错误

4、关闭事件：WebSocket链接端点关闭，做一些清理工作，可以由参与的任意一个端点发出。

WebSocket如何关闭链接：

1、服务端关闭底层TCP链接

2、客户端发起TCP Close

底层的TCP 正常情况下应该首先由服务器关闭 在异常情况下客户端可以发起TCP Close。

流程：当服务器被指示关闭WebSocket链接时，服务端会发起一个TCP Close操作客户端等待服务器的TCP Close。