有關WebSocket必須瞭解的知識

1、前言

最近以前時間正好在學習java知識，因此自個想找個小項目練練手，因爲以前的ssm系統已經跑了也有大半年了，雖然稀爛，可是功能仍是勉強作到了，因此此次準備重構ssm系統，更名爲postCode系統（至於爲何前者叫ssm，多是由於後端java用的是ssm框架吧），此次後端將不會開發兩套，而是主要實現以前沒有實現的單聊功能，因爲搭建了多個服務，通訊使用的是RabbitMQ，而後把着對消息通訊的原理研究寫下了這篇水文，後面會單獨淺談一些RabbitMQ。

---

2、TCP/IP模型

tcp/ip模型算是大學計算機學科中必學的一段知識，但長時間不接觸，又都還給老師了。

tcp/ip模型是互聯網的基礎，它是一些列協議的總稱，tcp/ip模型又能夠劃分爲osi七層模型

OSI七層模型	TCP/IP機率模型	功能	TCP/IP協議族
應用層	應用層	文件傳輸、郵件傳輸	ftp、smtp
表示層		數據格式化，代碼轉換，數據加密	沒有協議
會話層		接觸或者創建於別的接口聯繫	沒有協議
傳輸層	傳輸層	提供端對端的接口	TCP、UDP
網絡層	網絡層	爲數據包選擇路由	IP、ICMP、RIP、OSPF
數據鏈路層	鏈路層	傳輸有地址的幀以及錯誤檢查功能	SLIP、CSLIP、PPP、ARP
物理層		以二進制數據形式在物理媒介上傳輸數據	IS02110

2.一、UDP的特色

無鏈接

• UDP無需創建三次握手，而是想要發送數據的時候就能夠直接送
• 發送端：將收到應用層的數據增長一個UDP的標識就發送出去了
• 接受端：將UDP協議的標識去掉就傳輸給應用層了

能夠單播，多播，廣播

UDP支持一對1、一對多、多對多、多對一的傳輸方式。

不可靠性

通訊不須要創建鏈接，也不須要管對方有沒有收到，而是想發就發，這樣的鏈接是不安全的

2.二、TCP的特色

• 面向鏈接
• 僅支持單播傳輸
• 可靠性

TCP提供全雙工通訊（重點重點）

TCP容許通訊雙方的應用程序在任什麼時候候都能發送數據，由於TCP鏈接的兩端都設有緩存，用來臨時存放雙向通訊的數據。固然，TCP能夠當即發送一個數據段，也能夠緩存一段時間以便一次發送更多的數據段（最大的數據段大小取決於MSS）

---

3、Socket編程

在瞭解WebSocket編程以前要先了解了解Socket

什麼是Socket

• 超詳細文檔

起初應用層的數據到達傳輸層後須要依賴tcp/ip協議族創建tcp鏈接，而後tcp又須要依賴網絡層的ip協議等，從而產生了不一樣數據格式依賴不一樣協議模型的尷尬局面，致使一些列安全和網絡阻塞問題，從而誕生了socket的接口。

• socket的誕生是爲了應用程序可以更方便的將數據經由傳輸層來傳輸
• socket本質上就是對TCP/IP 的運用進行了一層封裝
• socket並非協議，而是介於應用層和傳輸層之間抽象出來的一層，是一組接口
• socket創建鏈接和斷開鏈接和普通的tcp鏈接同樣須要進行三次握手和四次揮手
• socket能夠創建長鏈接和短鏈接
• socket主要是應用在C/S(Client/Server)模式裏
• 全部的鏈接都須要通過socket接口

最後能夠簡單的理解爲socket對tcp/ip封裝後向應用層提供一些更加方便傳輸數據的接口。

---

4、WebSocket

由於socket只能是在C/S架構出現，瀏覽器端操做都處於應用層，因此Html5中提出了WebSocket通訊協議，爲了解決真正意義上的全雙工通訊的難題。

• 創建WebSocket鏈接前會先發送一個Header裏面有Upgrade:Websocket的http請求
• ws和wss都屬於WebSocket的通訊協議，wss和https同樣都只是多了TLS協議

不一樣網絡通訊協議的對應關係

類	WebSocket	XMLHttpRequest
通訊協議	ws	http
通訊協議+TLS協議	wss	https

4.一、ScokJS/Socket.IO

ScokJS

• ScokJS是一套基於WebSocket Api封裝的js庫，它在瀏覽器和web服務器之間建立了一個低延遲、全雙工、跨域通訊通道。
• Spring框架提供了基於SockJS協議的透明的回退選項；Spring Framework也是SockJS推薦Java Server的實現，同時也提供了Java 的client實現
• SockJS的一大好處在於提供了瀏覽器兼容性。優先使用原生WebSocket，若是在不支持websocket的瀏覽器中，會自動降爲輪詢的方式。
• 所以服務器若是是spring環境，應該優先使用ScokJS

Socket.IO

• 使用文檔
• 原理文檔

• Socket.io和ScokJS同樣都是基於WebSocket Api封裝的js庫，一樣也是爲了解決部分瀏覽器不支持WebSocket而誕生的js庫。
• Socket.io自己設計就是提供了一套node環境的全雙工鏈接，全部在node環境做爲服務器使用Socket.io的時候還須要綁定http.Server服務，由於WebSocket協議是構建在HTTP協議之上的
• 所以服務器若是是node環境，應該優先使用Socket.io

4.二、STOMP/vue-socket

雖然ScokJS和Socket.IO都解決了瀏覽器兼容性問題，可是在進行雙向通訊的過程當中是不遵循任何消息協議的，也就是當消息到達應用層後就只剩消息文本自己了，因此不利於跨平臺和多端通訊，因而對應約束消息格式的消息協議的就誕生了。

STOMP

• 使用文檔

• STOMP是一種基於幀的協議，幀的結構是效仿HTTP報文格式
• STOMP能夠直接使用WebSocket進行鏈接，也可使用SockJS進行鏈接
  • Stomp.client(url) 經過WebSocket直接鏈接
  • Stomp.over(ws) 經過sockJS進行鏈接
• STOMP更加適合於作於消息組件，其中的方法設計都是能夠配合rabbitMQ使用的，只須要在rabbitMQ中安裝rabbitmq_web_stomp和 rabbitmq_web_stomp_examples就能夠了

vue-socket

• vue-socket和STOMP同樣都是消息協議，vue-socket底層是基於socket.io封裝的js庫，對vue支持會更好。