什麼是WebSocket協議

roc_guo發表於2022-04-30

什麼是WebSocket協議什麼是WebSocket協議

隨著科技發展,人們需求越來越多,生活的方方面面都離不開一些實時資訊。比如:疫情期間在家協同辦公、疫情監控目標人的實時運動軌跡、社交中的實時訊息、多玩家互動遊戲、每秒瞬息萬變的股市基金報價、體育實況播放、音影片聊天、視訊會議、線上教育等等,都可以借用WebSocket TCP連結可以讓資料飛起來。下面就聊一下WebSocket協議。

WebSocket 是HTML5開始提供的一種瀏覽器與伺服器間進行全雙工通訊的網路技術,一種基於 TCP 連線上進行全雙工通訊的協議,相對於 HTTP 這種非持久的協議來說,WebSocket 是一個持久化網路通訊的協議。依靠這種技術可以實現客戶端和伺服器端的長連線,雙向實時通訊。

它不僅可以實現客戶端請求伺服器,同時可以允許服務端主動向客戶端推送資料。是真正的雙向平等對話,屬於伺服器推送技術的一種。在 WebSocket API 中,客戶端和伺服器只需要完成一次握手,兩者之間就直接可以建立永續性的連線,並進行雙向資料傳輸。

「其他特點包括:」

  • 建立在 TCP 協議之上,伺服器端的實現比較容易。
  • 與 HTTP 協議有著良好的相容性。預設埠也是80和443,並且握手階段採用 HTTP 協議,因此握手時不容易遮蔽,能透過各種 HTTP 代理伺服器。
  • 資料格式比較輕量,效能開銷小,通訊高效。
  • 可以傳送文字,也可以傳送二進位制資料。
  • 沒有同源限制,客戶端可以與任意伺服器通訊。
  • 協議識別符號是ws(如果加密,則為wss),伺服器網址就是 URL。
  • 協議識別符號是ws(如果加密,則為wss),伺服器網址就是 URL。
ws://xxx.ayunw.cn:80/some/path
wss://xxx.ayunw.cn:443/some/path

另外客戶端不只是瀏覽器,只要實現了ws或者wss協議的客戶端socket都可以和伺服器進行通訊。

先說一下為什麼需要 WebSocket 協議?

在 Web 應用架構中,連線由 HTTP/1.0 和 HTTP/1.1 處理。HTTP 是客戶端/伺服器模式中 請求一響應 所用的協議,在這種模式中,客戶端(一般是瀏覽器)向伺服器提交 HTTP 請求,伺服器響應請求的資源(例如 HTML 頁面)。

HTTP 是無狀態的,也就是說,它將每個請求當成唯一和獨立的。無狀態協議具有一些優勢,例如,伺服器不需要儲存有關會話的資訊,從而不需要儲存資料。但是,這也意味著在每次 HTTP 請求和響應中都會傳送關於請求的冗餘資訊,比如使用 Cookie 進行使用者狀態的驗證。

隨著客戶端和伺服器之間互動的增加,HTTP 協議在客戶端和伺服器之間通訊所需要的資訊量快速增加。

從根本上講,HTTP 還是 半雙工 的協議,也就是說,在同一時刻資訊的流向只能單向的:客戶端向伺服器傳送請求(單向),然後伺服器響應請求(單向)。半雙工方式的通訊效率是非常低的。

同時 HTTP 協議有一個缺陷:通訊只能由客戶端發起。

這種單向請求的特點,註定瞭如果伺服器有狀態變化,是無法主動通知客戶端的。

為了能夠及時的獲取伺服器的變化,我們嘗試過各種各樣的方式:

  • 輪詢(polling):每隔一段時間,就發出一個請求,瞭解伺服器有沒有新的資訊。不精準,有延時,大量無效資料交換。
  • 長輪詢( long polling):客戶端向伺服器請求資訊,並在設定的時間段內保持連線。直到伺服器有新訊息響應,或者連線超時,這種技術常常稱作“掛起GET”或“擱置POST”。佔用伺服器資源,相對輪詢並沒有優勢,沒有標準化。
  • 流化技術:在流化技術中,客戶端傳送一個請求,伺服器傳送並維護一個持續更新和保持開啟(可以是無限或者規定的時間段)的開放響應。每當伺服器有需要交付給客戶端的資訊時,它就更新響應。伺服器從不發出完成 HTTP 響應。代理和防火牆可能快取響應,導致資訊交付的延遲增加。
  • 上述方法提供了近乎實時的通訊,但是它們也涉及 HTTP 請求和響應首標,包含了許多附加和不必要的首標資料與延遲。此外,在每一種情況下,客戶端都必須等待請求返回,才能發出後續的請求,而這顯著地增加了延退。同時也極大地增加了伺服器的壓力。

    什麼是websocket協議?

    Websocket其實是一個新協議,借用了HTTP的協議來完成一部分握手,只是為了相容現有瀏覽器的握手規範而已。Websocket 是一種自然的全雙工、雙向、單套接字連線,解決了 HTTP 協議中不適合於實時通訊的問題。

    「一個典型的Websocket握手如下:」

    GET /chat HTTP/1.1
    Host: server.example.com
    Upgrade: websocket
    Connection: Upgrade
    Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==
    Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
    Sec-WebSocket-Version: 13
    Origin: 

    其中Websocket的核心如下,它告訴Apache、Nginx等伺服器:注意,我發起的是Websocket協議,快點幫我找到對應的助理處理而不是那個老土的HTTP。

    Upgrade: websocket
    Connection: Upgrade

    「伺服器返回如下:」

    HTTP/1.1 101 Switching Protocols
    Upgrade: websocket
    Connection: Upgrade
    Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk=
    Sec-WebSocket-Protocol: chat

    至此,HTTP已經完成它所有工作了,接下來就是完全按照Websocket協議進行了。


    來自 “ ITPUB部落格 ” ,連結:http://blog.itpub.net/69901823/viewspace-2889598/,如需轉載,請註明出處,否則將追究法律責任。

    相關文章