理解WebSocket

WebSocket的動機是什麼？

目前的Web通訊使用的是HTTP協議，HTTP協議是基於TCP協議的應用層協議，HTTP協議的工做模式是request/response模式。在一次通訊中，必須首先由client向server發起TCP鏈接，而後server接受該TCP鏈接請求，在TCP鏈接創建以後，首先由client發起HTTP request，而後server再發出HTTP response。

 

所以，在這種標準HTTP工做模式的約定下，server是不被容許發起一個TCP請求的，所以也就不被容許在未收到HTTP request的狀況下，發送一個HTTP response給client。在這種約束下，爲了可以不斷的隨時從server發送內容到client端，就必須保證server端隨時都有一個待響應的request（注意這與persistent connection不是同一個概念，persistent connection是用來複用HTTP之下的TCP鏈接）。

 

如何在現有的HTTP框架內，來得到這麼一個時刻存在於server端的待響應請求呢？這就是COMET技術，具體說有2種方式：

• 多個HTTP請求不斷接力（long polling）
• 單個HTTP請求不終止 （HTTP streaming）

 

可是，若是咱們回過頭來仔細想一下HTTP協議的細節，HTTP實際上是創建在TCP之上的，因此當咱們在進行HTTP通訊時，client和server之間已經創建起了一個TCP鏈接，而任何TCP鏈接（從程序員角度來講，就是一個Berkeley socket）都是能夠用來雙向通訊的，那麼爲何不直接利用這個現成的TCP鏈接來實現client和server的雙向通訊呢？

 

沒錯！這就是WebSocket所作的事情！

WebSocket鏈接如何創建

咱們創建WebSocket通訊的過程是這樣的：

• Step 1 創建TCP鏈接（這一步是一切的基礎，和HTTP同樣）
• Step 2 經過TCP鏈接，發送HTTP Get 請求，其中包含關鍵的Upgrade: websocket header。
• Step 3 Server收到HTTP請求後，會把Step 1的TCP鏈接的用戶層協議從HTTP轉變爲WebSocket。至此，HTTP部分就退出舞臺了，WebSocket開始接管一切。

 

 

如何理解WebSocket能夠和HTTP共享80端口？

準確的說，應該是WebSocket能夠分享HTTP正在使用的端口，不必定是80。緣由是WebSocket的initial handshake是一個valid HTTP request，因此除非咱們本身重寫一套解析HTTP handshake的邏輯，不然必須發送到現有的HTTP端口來解析。而僅僅發送到HTTP端口仍是不夠的，咱們還須要在server實現中添加關於WebSocket的邏輯。而後，server根據HTTP協議解析了initial handshake request以後，由server來進行協議切換，把HTTP換成WebSocket。

 

因此，這裏能夠看出，HTTP協議本身並不須要瞭解WebSocket什麼，也不須要知道它什麼時候應該讓位於WebSocket協議，HTTP協議只是規定了HTTP的通訊格式（好比WebSocket所使用的custom header），是server根據HTTP協議規定的格式，發覺了WebSocket的鏈接請求，而後再進行協議切換，server是協議切換邏輯的載體和執行者，當咱們要實現一個WebSocket server，就必須在server代碼中加入如下邏輯：

• 識別HTTP格式的WebSocket 請求
• 協議切換
• WebSocket的協議模塊

 

 

參考

• http://stackoverflow.com/questions/28516962/how-websocket-server-handles-multiple-incoming-connection-requests
• RFC6455 – WebSocket Protocol
• RFC6202 – Known Issues and Best Practices for the Use of Long Polling and Streaming in Bidirectional HTTP
• WebSockets – Stable and Ready for Developers: https://msdn.microsoft.com/en-us/hh969243.aspx
• Comet: Low Latency Data for the Browser: http://infrequently.org/2006/03/comet-low-latency-data-for-the-browser/