WebSocket

Web

WebSocket通讯协议在2011年被IETF定为标准
同时WebSocket API也被W3C定为标准

协议层次关系

WebSocket和Http同为应用层协议，都基于TCP协议。
WebSocket只在建立连接时会利用Http，之后会完全脱离。

协议标识符&端口

WebSocket的URI标识为ws,和http一样也提供TLS加密版本wss
默认端口使用与Http相同，普通是80端口，加密端口443。

握手

Http连接升级，状态码101

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Request URL:ws://echo.websocket.org/?encoding=text
Request Method:GET
Status Code:101 Web Socket Protocol Handshake

Request Headers

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Accept-Encoding:gzip, deflate, sdch
Accept-Language:zh-CN,zh;q=0.8
Cache-Control:no-cache
Connection:Upgrade
Host:echo.websocket.org
Origin:http://websocket.org
Pragma:no-cache
Sec-WebSocket-Extensions:permessage-deflate; client_max_window_bits
Sec-WebSocket-Key:mA2smwgi7R/XcYahXigNFQ==
Sec-WebSocket-Version:13
Upgrade:websocket
User-Agent:Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/55.0.2883.87 Safari/537.36

Response Headers

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Access-Control-Allow-Credentials:true
Access-Control-Allow-Headers:x-websocket-protocol
Access-Control-Allow-Headers:x-websocket-version
Access-Control-Allow-Headers:x-websocket-extensions
Access-Control-Allow-Headers:authorization
Access-Control-Allow-Headers:content-type
Access-Control-Allow-Origin:http://websocket.org
Connection:Upgrade
Date:Tue, 14 Mar 2017 06:11:07 GMT
Sec-WebSocket-Accept:aY8PSvCZM8PKDgkyMAAyt42ZI2A=
Server:Kaazing Gateway
Upgrade:websocket

典型应用场景:客户端获取实时信息

轮询(Polling)
固定时间间隔查询

  • 请求很多无意义信息
  • 时间间隔小资源消耗大，时间间隔大实时性差

长轮询(Long Polling)
客户端发起请求，服务器无数据就不响应，直到超时或者有数据再返回。客户端立刻发送下一次请求。

  • 更新频繁的话，退化成普通轮询

WebSocket

优势

  • WebSocket是全双工的通讯协议，这也意味着可以实现服务器主动推送消息。
  • 只需一次连接，连接会一直保持。验证信息只在第一次连接时携带。
  • 有状态，无需像Http一样每次会携带沉重的数据包头，节省带宽，实时性好

支持

WebSocket需要多方面的支持

  • 服务端
    服务端要能处理大量打开的连接，因此需要低性能开销，支持高并发的架构，一般采用NIO实现
    Tomcat 8+, Jetty 7+
  • 客户端
    IE 10+, Chrome 31+,FireFox 34+,Android Browser 4.4+
    检测方式
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if("WebSocket" in window && WebSocket.CLOSED > 2) {
    // support
}
  • 中间层
    代理服务器可能不支持
    WebSocket采用发送Ping/Pong包心跳机制，避免连接长期闲置被路由、防火墙等关闭

WebSocket API

测试网页http://websocket.org/echo.html
WebSocket API是事件响应风格，异步通信

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var wsUri = "ws://echo.websocket.org";
var websocket = new WebSocket(wsUri);
websocket.onopen = function(evt) { websocket.send("Hello World!"); };
websocket.onclose = function(evt) {};
websocket.onmessage = function(evt) {};
websocket.onerror = function(evt) {};

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