WebSocket

1、簡述及一些參考文檔

WebSocket是設計用來實現單個TCP鏈接上全雙工通訊的協議。（通俗一點說，就是創建一個TCP鏈接後，客戶端和服務端均可以主動向對端發送數據）。WebSocket是HTML5中定義的，主要用於網頁請求。

WebSocket草案中文版感受翻譯得不太行。。。

WebSocket草案英文版

2、WebSocket的一些基本點

• 與HTTP的兼容性： 先看一下一個很簡單的WebSocket示例

  

圖1、客戶端請求示例

圖2、服務端響應示例

1. 基於http協議創建鏈接，借用http協議完成握手。咱們從圖1、圖二中能夠看到，請求是以http請求的方式發出，不過增長了Upgrade、Connection、Sec-WebSocket-Key、Sec-WebSocket-Version字段。服務器接收到後會切換到WebSocket協議並進行支持。
2. 與http共享TCP端口，默認狀況下的80和TLS加密狀況下的443

• 與HTTP對比：

特徵	HTTP	WebSocket
鏈接時效	無持久鏈接，經過keep-alive保持鏈接	持久鏈接
通訊方式	單向請求和響應	全雙工通訊
狀態	無狀態，服務端不記錄客戶端信息	有狀態
發起鏈接方	客戶端	客戶端
關閉鏈接方	客戶端	雙端
控制開銷	較大	小
請求及響應數	多	少
總TCP鏈接數	同樣	同樣
實時性	弱	強
二進制支持	差	好
拓展性		能夠設計並使用一些子協議，在請求中指定
壓縮率	較低	高

• RFC6455規範要求WebSocket版本均使用13，此以前各瀏覽器設計開發的版本都再也不使用。
• WebSocket與HTTP輪詢的比較：都是創建一次TCP鏈接(若是http輪詢沒有超時的話)，但HTTP輪詢會由客戶端每隔必定時間發送HTTP請求，服務器對請求返回響應，WebSocket則是隻發送一次請求，當服務端有更新的時候，無需等待客戶端的新請求，能夠主動向客戶端推送數據。

3、WebSocket規範中的一些重要點

1.鏈接斷開機制

雙端均可以主動發起斷開鏈接。發起方發送一個control frame來告知對方（我想要斷開鏈接啦，今後之後我不會再給你發別的數據，不過我還能接收你的數據），接受方迴應一個close frame（好的，斷開吧，我今後之後不發送也不接收你的數據了）。

由上面的流程能夠看出，在斷開鏈接的過程當中，發起方仍能接收對方數據，直到整個鏈接確認斷開。因此比起原有的TCP揮手，是更爲安全可靠的。

2.握手

如圖一和圖二，

• 若是WebSocket請求來自於瀏覽器客戶端，必須包含Origin的頭域；若是客戶端不是瀏覽器，能夠根據Origin是否有用來決定要不要包含。
• 請求中可能包含名爲Sec-WebSocket-Protocol的頭域，用於指定所選的子協議。
• 請求可能包含名爲Sec-WebSocket-Extensions的頭域。
• 客戶端發送握手請求後，必須等待服務端的握手響應，才能繼續發送其餘數據。且需按協議規範決定該次握手是否成功（若是握手響應不規範則認爲握手失敗）。
• 服務端接收握手請求後，必須解析並確認該請求符合規範，才能發送握手響應。除此以外，服務端能夠執行額外的客戶端驗證。發送完握手響應後，服務端認爲該鏈接已成功創建，能夠開始發送和接收數據了。

3.幀格式

WebSocket中數據使用ABNF描述，以下圖三。

圖3、WebSocket幀格式