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标题: 计算机网络基础--WebSocket [打印本页]

作者: 十念 时间: 4 天前
标题: 计算机网络基础--WebSocket
什么是 WebSocket?

WebSocket 是一种基于 TCP 连接的全双工通信协议，即客户端和服务器可以同时发送和接收数据。
WebSocket 协议在 2008 年诞生，2011 年成为国际标准，险些全部主流较新版本的浏览器都支持该协议。不过，WebSocket 不但能在基于浏览器的应用程序中利用，许多编程语言、框架和服务器都提供了 WebSocket 支持。
WebSocket 协议本质上是应用层的协议，用于弥补 HTTP 协议在持久通信能力上的不敷。客户端和服务器仅需一次握手，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。

Websocket 表示图
下面是 WebSocket 的常见应用场景：

视频弹幕
实时消息推送，详见Web 实时消息推送详解这篇文章
实时游戏对战
多用户协同编辑
社交聊天
……

WebSocket 和 HTTP 有什么区别？

WebSocket 和 HTTP 两者都是基于 TCP 的应用层协议，都可以在网络中传输数据。
下面是二者的主要区别：

WebSocket 是一种双向实时通信协议，而 HTTP 是一种单向通信协议。并且，HTTP 协议下的通信只能由客户端发起，服务器无法主动关照客户端。
WebSocket 利用 ws:// 或 wss://（利用 SSL/TLS 加密后的协议，类似于 HTTP 和 HTTPS 的关系）作为协议前缀，HTTP 利用 http:// 或 https:// 作为协议前缀。
WebSocket 可以支持扩展，用户可以扩展协议，实现部分自定义的子协议，如支持压缩、加密等。
WebSocket 通信数据格式比较轻量，用于协议控制的数据包头部相对较小，网络开销小，而 HTTP 通信每次都要携带完整的头部，网络开销较大（HTTP/2.0 利用二进制帧进行数据传输，还支持头部压缩，镌汰了网络开销）。

WebSocket 的工作过程是什么样的？

WebSocket 的工作过程可以分为以下几个步骤：

客户端向服务器发送一个 HTTP 哀求，哀求头中包含 Upgrade: websocket 和 Sec-WebSocket-Key 等字段，表示要求升级协议为 WebSocket；
服务器收到这个哀求后，会进行升级协议的操纵，如果支持 WebSocket，它将回复一个 HTTP 101 状态码，相应头中包含，Connection: Upgrade和 Sec-WebSocket-Accept: xxx 等字段、表示成功升级到 WebSocket 协议。
客户端和服务器之间建立了一个 WebSocket 连接，可以进行双向的数据传输。数据以帧（frames）的形式进行传送，WebSocket 的每条消息可能会被切分成多个数据帧（最小单位）。发送端会将消息切割成多个帧发送给接收端，接收端接收消息帧，并将关联的帧重新组装成完整的消息。
客户端或服务器可以主动发送一个关闭帧，表示要断开连接。另一方收到后，也会回复一个关闭帧，然后双方关闭 TCP 连接。

另外，建立 WebSocket 连接之后，通过心跳机制来保持 WebSocket 连接的稳定性和活跃性。
SSE 与 WebSocket 有什么区别？

SSE 与 WebSocket 作用相似，都可以建立服务端与浏览器之间的通信，实现服务端向客户端推送消息，但还是有些许不同：

SSE 是基于 HTTP 协议的，它们不需要特别的协议或服务器实现即可工作；WebSocket 需单独服务器来处理协议。
SSE 单向通信，只能由服务端向客户端单向通信；WebSocket 全双工通信，即通信的双方可以同时发送和担当信息。
SSE 实现简单开辟本钱低，无需引入其他组件；WebSocket 传输数据需做二次分析，开辟门槛高一些。
SSE 默认支持断线重连；WebSocket 则需要自己实现。
SSE 只能传送文本消息，二进制数据需要经过编码后传送；WebSocket 默认支持传送二进制数据。

SSE 与 WebSocket 该如何选择？
SSE 好像一直不被各人所熟知，一部分原因是出现了 WebSocket，这个提供了更丰富的协议来实行双向、全双工通信。对于游戏、即时通信以及需要双向近乎实时更新的场景，拥有双向通道更具吸引力。
但是，在某些情况下，不需要从客户端发送数据。而你只需要一些服务器操纵的更新。好比：站内信、未读消息数、状态更新、股票行情、监控数目等场景，SSE 不管是从实现的难易和本钱上都更加有优势。别的，SSE 具有 WebSocket 在设计上缺乏的多种功能，比方：主动重新连接、变乱 ID 和发送任意变乱的能力。

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