简介
WebSocket是基于TCP的一种新的网络协议,并在2011年被IETF定为标准的全双工通信协议,它实现了客户端与服务器全双工通信。
WebSocket 使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单,允许服务端主动向客户端推送数据。在 WebSocket API 中,浏览器和服务器只需要完成一次握手,两者之间就直接可以创建持久性的连接,并进行双向数据传输。
众所周知,在WebSocket出现之前,很多网站为了实现推送技术,所用的技术都是 Ajax 轮询。轮询是在特定的的时间间隔(如每1秒),由浏览器对服务器发出HTTP请求,然后由服务器返回最新的数据给客户端的浏览器。这种传统的模式带来很明显的缺点,即浏览器需要不断的向服务器发出请求,然而HTTP请求可能包含较长的头部,其中真正有效的数据可能只是很小的一部分,显然这样会浪费很多的带宽等资源。而基于WebSocket 协议实现的客户端和服务器之简的通信,能更好的节省服务器资源和带宽,并且能够更实时地进行通讯。
浏览器通过 JavaScript 向服务器发出建立 WebSocket 连接的请求,连接建立以后,客户端和服务器端就可以通过 TCP 连接直接交换数据。
当获取 WebSocket 连接后,你可以通过 send() 方法来向服务器发送数据,并通过 onmessage 事件来接收服务器返回的数据。使用 WebSocket API 创建 的WebSocket 对象的示例如下:
var Socket = new WebSocket(url, [protocol] );
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其中,第一个参数表示连接的URL,第二个参数 表示可接受的子协议。 Websocket 使用 ws 或 wss 的统一资源标志符,类似于 HTTPS,其中 wss 表示在 TLS 之上的 Websocket。如:
ws://example.com/wsapi
wss://secure.example.com/
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Websocket 使用和 HTTP 相同的 TCP 端口,可以绕过大多数防火墙的限制。默认情况下,Websocket 协议使用 80 端口;运行在 TLS 之上时,默认使用 443 端口。
下面是一个典型的Websocket握手请求实例:
客户端请求
GET / HTTP/1.1
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Host: example.com
Origin: http://example.com
Sec-WebSocket-Key: sN9cRrP/n9NdMgdcy2VJFQ==
Sec-WebSocket-Version: 13
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服务器回应
HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: fFBooB7FAkLlXgRSz0BT3v4hq5s=
Sec-WebSocket-Location: ws://example.com/
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下面是具体的解释:
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Connection 必须设置 Upgrade,表示客户端希望连接升级。
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Upgrade 字段必须设置 Websocket,表示希望升级到 Websocket 协议。
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Sec-WebSocket-Key 是随机的字符串,服务器端会用这些数据来构造出一个 SHA-1 的信息摘要。把 “Sec-WebSocket-Key” 加上一个特殊字符串 “258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11”,然后计算 SHA-1 摘要,之后进行 BASE-64编码,将结果做为 “Sec-WebSocket-Accept” 头的值,返回给客户端。如此操作,可以尽量避免普通 HTTP 请求被误认为Websocket 协议。
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Sec-WebSocket-Version 表示支持的 Websocket 版本。RFC6455 要求使用的版本是13,之前草案的版本均应当弃用。
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Origin 字段是可选的,通常用来表示在浏览器中发起此 Websocket 连接所在的页面,类似于 Referer。但是,与Referer 不同的是,Origin 只包含了协议和主机名称。
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其他一些定义在 HTTP 协议中的字段,如 Cookie 等,也可以在 Websocket 中使用。
websocket 与 socket
总的来说: Socket 是传输控制层协议,WebSocket 是应用层协议。
软件通信有七层结构,下三层结构偏向与数据通信,上三层更偏向于数据处理,中间的传输层则是连接上三层与下三层之间的桥梁,每一层都做不同的工作,上层协议依赖与下层协议。基于这个通信结构的概念。
Socket 其实并不是一个协议,是应用层与 TCP/IP 协议族通信的中间软件抽象层,它是一组接口。当两台主机通信时,让 Socket 去组织数据,以符合指定的协议。TCP 连接则更依靠于底层的 IP 协议,IP 协议的连接则依赖于链路层等更低层次。