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WebSocket#xff0c;是一种网络传输协议#xff0c;位于OSI模型的应用层。可在单个TCP连接上进行全双工通信#xff0c;能更好的节省服务器资源和带宽并达到实时通迅
客户端和服务器只需要完成一次握手#xff0c;两者之间就可以创建持久性的连接#xff0c…
一、是什么
WebSocket是一种网络传输协议位于OSI模型的应用层。可在单个TCP连接上进行全双工通信能更好的节省服务器资源和带宽并达到实时通迅
客户端和服务器只需要完成一次握手两者之间就可以创建持久性的连接并进行双向数据传输 从上图可见websocket服务器与客户端通过握手连接连接成功后两者都能主动的向对方发送或接受数据
而在websocket出现之前开发实时web应用的方式为轮询
不停地向服务器发送 HTTP 请求问有没有数据有数据的话服务器就用响应报文回应。如果轮询的频率比较高那么就可以近似地实现“实时通信”的效果
轮询的缺点也很明显反复发送无效查询请求耗费了大量的带宽和 CPU 资源
二、特点
全双工
通信允许数据在两个方向上同时传输它在能力上相当于两个单工通信方式的结合
例如指 A→B 的同时 B→A 是瞬时同步的
二进制帧
采用了二进制帧结构语法、语义与 HTTP 完全不兼容相比http/2WebSocket 更侧重于“实时通信”而HTTP/2 更侧重于提高传输效率所以两者的帧结构也有很大的区别
不像 HTTP/2 那样定义流也就不存在多路复用、优先级等特性
自身就是全双工也不需要服务器推送
协议名
引入ws和wss分别代表明文和密文的websocket协议且默认端口使用80或443几乎与http一致
ws://www.chrono.com
ws://www.chrono.com:8080/srv
wss://www.chrono.com:445/im?user_idxxx握手
WebSocket 也要有一个握手过程然后才能正式收发数据
客户端发送数据格式如下
GET /chat HTTP/1.1
Host: server.example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ
Origin: http://example.com
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13Connection必须设置Upgrade表示客户端希望连接升级Upgrade必须设置Websocket表示希望升级到Websocket协议Sec-WebSocket-Key客户端发送的一个 base64 编码的密文用于简单的认证秘钥。要求服务端必须返回一个对应加密的“Sec-WebSocket-Accept应答否则客户端会抛出错误并关闭连接Sec-WebSocket-Version 表示支持的Websocket版本
服务端返回的数据格式
HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: s3pPLMBiTxaQ9kYGzzhZRbKxOoSec-WebSocket-Protocol: chatHTTP/1.1 101 Switching Protocols表示服务端接受 WebSocket 协议的客户端连接Sec-WebSocket-Accep验证客户端请求报文同样也是为了防止误连接。具体做法是把请求头里“Sec-WebSocket-Key”的值加上一个专用的 UUID再计算摘要
优点
较少的控制开销数据包头部协议较小不同于http每次请求需要携带完整的头部更强的实时性相对于HTTP请求需要等待客户端发起请求服务端才能响应延迟明显更少保持创连接状态创建通信后可省略状态信息不同于HTTP每次请求需要携带身份验证更好的二进制支持定义了二进制帧更好处理二进制内容支持扩展用户可以扩展websocket协议、实现部分自定义的子协议更好的压缩效果Websocket在适当的扩展支持下可以沿用之前内容的上下文在传递类似的数据时可以显著地提高压缩率
二、应用场景
基于websocket的事实通信的特点其存在的应用场景大概有
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参考文献
https://zh.wikipedia.org/wiki/WebSockethttps://www.oschina.net/translate/9-killer-uses-for-websocketshttps://vue3js.cn/interview
