WebSocket 原理

WebSocket 原理

轉載自我的博客，轉載請聲明，走啊走的記錄：WebSocket 原理

背景

之前的網站爲了實現推送功能，使用的方法都是輪詢。所謂的輪詢就是在特定的時間間隔（例如1秒），由瀏覽器向服務器發出一個 Http request，而後服務器返回最新的數據給客戶端瀏覽器，從而給出一種服務端實時推送的假象。因爲Http Request的Header（請求頭）很長,而傳輸的數據可能很短就只佔一點點，每次請求消耗的帶寬大部分都消耗在 Header上。從網上資料得知後來還有改進的輪詢方法叫作 Comet，使用 Ajax。但這種技術雖然可達到雙向通訊，但依然須要發出請求，並且在Comet中，廣泛採用了長連接，這也會大量消耗服務器帶寬和資源。

因此HTML5定義了 WebSocket 協議，以及相關的編程API，能更好的實現雙向通訊且節省服務器資源和帶寬。

注意： WebSocket 實際上指的是一種協議，與咱們熟知的 Http 協議是同等的一個網絡協議。用網絡模型結構來解釋的話， WebSocket 和 Http 協議都屬於 應用層協議，二者都基於傳輸層協議 TCP。

WebSocket 協議

與HTML5的聯繫

Html5是指的一系列新的API，或者說新規範，新技術。在這個新規範中定義了一個爲了實現雙向實時通訊的新協議 WebSocket，而且提供了一套 JavaScript API 供開發者來調用實現通訊。服務器端的實現由諸如：Tomcat、Jetty等等。

與Http協議的聯繫

簡單歸納來看： WebSocket 不是 Http 協議， Http 協議只是被 WebSocket 使用來創建 WebSocket 鏈接，鏈接創建了之後客戶端與服務器的雙向通訊就與 Http 無關了。

WebSocket 協議和 HTTP 協議是兩種不一樣的東西，它們的聯繫以下：

客戶端開始創建 WebSocket 鏈接時要發送一個 header 標記了 Upgrade 的 HTTP 請求，表示請求協議升級。因此服務器端作出響應的簡便方法是，直接在現有的 HTTP 服務器軟件和現有的端口上實現 WebSocket 協議，重用現有代碼（好比解析和認證這個 HTTP 請求。若是在 TCP 協議上實現，這兩個功能就要從新實現），而後再回一個狀態碼爲 101 的 HTTP 響應完成握手，再日後發送數據時就沒 HTTP 的事了。

做者：長天之雲
連接：https://www.zhihu.com/question/20215561/answer/14365823
來源：知乎
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例子

下面給出發出創建鏈接請求時的 request 和 response。

注意：下面的請求報文與響應報文中的內容不是完整的報文，而是 WebSocket 基於 Http 請求（響應）報文添加的內容。

瀏覽器請求

GET / HTTP/1.1
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Host: example.com
Origin: null
Sec-WebSocket-Key: sN9cRrP/n9NdMgdcy2VJFQ==
Sec-WebSocket-Version: 13

服務器迴應

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: fFBooB7FAkLlXgRSz0BT3v4hq5s=
Sec-WebSocket-Origin: null
Sec-WebSocket-Location: ws://example.com/