websocket原理

摘抄并用于自查

 

1. WebSocket 与 HTTP

　　websocket 协议在 2008 年诞生，2011年成为国际标准。如今全部浏览器都已经支持了。Websocket 的最大特色是，服务器能够主动向客户端推送消息，客户端也能够主动向服务器发送消息，是真正的双向平等对话。

　　HTTP 有 1.1 和 1.0 只说，也就是所谓的 keep-alive，把多个 HTTP 请求合并为一个，可是 Websocket 实际上是一个新协议，跟 HTTP 协议基本没有关系，只是为了兼容现有浏览器，因此在握手阶段使用了 HTTP。

　　下面偷一张图说明 HTTP 和 Websocket 的主要区别：

 

Websocket 的其余特色：

• 创建在 TCP 协议之上，服务端的实现比较容易。
• 与 HTTP 协议有着良好的兼容性。默认端口也是 80 和 443，而且握手阶段采用 HTTP 协议，所以握手时不容易被屏蔽，能经过各类 HTTP 代理服务器。
• 数据格式比较轻量，性能开销小，通讯高效。
• 能够发送文本，也能够发送二进制数据。
• 没有同源限制，客户端能够与任意服务器通讯。
• 协议标识符是 ws （若是加密，则为 wss），服务器网址就是 URL。

 

2. WebSocket 是什么样的协议，具体有什么优势

　　首先，WebSocket 是一个持久化的协议，相对于 HTTP 这种非持久的协议来讲。

　　HTTP 的生命周期经过 Request 来界定，也就是一个 Request 一个 Response，那么在 HTTP1.0 中，此次 HTTP 请求就结束了。

 

　　在 HTTP1.1 中有改进，使得有一个 keep-alive，也就是说，在一个 HTTP 链接中，能够发送多个 Request，接收多个 Response。可是，Request = Response，在 HTTP 中永远是一个 Request 对应一个 Response。并且这个 Response 也是被动的，不能主动发起。

 

　　WebSocket 是基于 HTTP 协议，借用 HTTP 协议完成一部分握手。

 

　　下面一个典型的 WebSocket 握手

　　GET /chat HTTP/1.1

　　Host: server.xxx.com

　　Upgrade:websocket

　　Connection:Upgrade

　　Sec-WebSocket-Key: xxxxxxx

　　Sec-WebSocket-Protacal:chat, superchat

　　Sec-WebSocket-Version:13

　　Origin: http://xxx.com

 

　　这段相比 HTTP 协议的握手请求，多了 Upgrade 和 Connection。这个就是 WebSocket 的核心了，告诉 Apache、Nginx 等服务器：我发起的请求要用 WebSocket 协议，须要对应的处理。

 

　　Sec-WebSocket-Key: xxxx

　　Sec-WebSocket-Protocol:chat, superchat

　　Sec-WebSocket-Version:13

 

　　首先，Sec-WebSocket-Key 是一个 Base64 encode 的值，这个是浏览器随机生成的，验证是不是能够处理 WebSocket 服务的。

　　而后， Sec-WebSocket-Protocol 是一个用户自定义的字符串，用来区分同 URL 下，不一样的服务所须要的协议。

　　最后，Sec-WebSocket-Version 是高速服务器所使用的 WebSocket 的协议版本。在最初的时候 WebSocket 协议有不少种，各浏览器都不一样，如今你们都使用同一版本。

 

　　而后服务器会返回下列东西，表示已经接受到请求，成功创建 WebSocket。

　　HTTP/1.1 101 Switching Protocols

　　Upgrade: websocket

　　Connection: Upgrade

　　Sec-WebSocket-Accept:xxxxxxxx

　　Sec-WebSocket-Protocol:chat

　　这里就是 HTTP 最后负责的区域，告诉客户，已经成功切换协议。

　　Sec-WebSocket-Protocol 是通过服务器确认，而且加密事后的 Sec-WebSocket-key 。

　　Sec-WebSocket-Protocol 表示最终使用的协议、

　　至此，HTTP 已经完成了它全部的工做，接下来就是彻底按照 WebSocket 协议进行了。

 

3. WebSocket 的做用

 

　　前奏

　　ajax 轮询：其原理是，让浏览器每隔几秒就发送一次请求，询问服务器是否有新的信息

　　long poll：其原理和 ajax 轮询差很少，都是采用轮询的方式，不过采起的是阻塞模型（一直打电话，没收到就不挂电话），也就是说，客户端发起请求后，若是没消息，就一直不返回 Response 给客户端。直到有消息才返回，返回完以后，客户端再次创建链接，周而复始。

　　从上面能够看出其实这两种方式，都是在不断地创建 HTTP 链接，而后等待服务端处理，能够体现 HTTP 协议的另一个特色，被动性。

 

　　从上面很容易看出，无论怎么样，上面两种都是很是消耗资源的。ajax 轮询须要服务器有很快的处理速度和资源。long poll 须要有很高的并发，也就是说同时接待客户的能力。

 

　　主题

　　经过上面这两个例子，咱们能够看出，这两种方式都不是最好的方式，须要不少资源。一种须要更快的速度，一种须要更多并发，这两种都会致使性能需求愈来愈高。

　　还有，HTTP 是一个无状态协议。通俗就是，服务器天天要处理的请求不少，不会记得上次处理的你的请求参数和内容。

　　因此在这种状况下出现了 WebSocket。他解决了 HTTP 的这几个难题。首先，被动性，当服务器完成协议升级后，服务端就能够主动推送消息给客户端。只须要通过一次 HTTP 请求，就能够作到源源不断的信息传送了。

 

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