WebSocket 协议在2008年诞生,2011年成为国际标准。现在所有浏览器都已经支持了。WebSocket 的最大特点就是,服务器可以主动向客户端推送信息,客户端也可以主动向服务器发送信息,是真正的双向平等对话。
HTTP 有 1.1 和 1.0 之说,也就是所谓的 keep-alive ,把多个 HTTP 请求合并为一个,但是 Websocket 其实是一个新协议,跟 HTTP 协议基本没有关系,只是为了兼容现有浏览器,所以在握手阶段使用了 HTTP 。
下面一张图说明了 HTTP 与 WebSocket 的主要区别:
WebSocket 的其他特点:
建立在 TCP 协议之上,服务器端的实现比较容易。与 HTTP 协议有着良好的兼容性。默认端口也是80和443,并且握手阶段采用 HTTP 协议,因此握手时不容易屏蔽,能通过各种 HTTP 代理服务器。数据格式比较轻量,性能开销小,通信高效。可以发送文本,也可以发送二进制数据。没有同源限制,客户端可以与任意服务器通信。协议标识符是ws(如果加密,则为wss),服务器网址就是 URL。 WebSocket 是什么样的协议,具体有什么优点首先,WebSocket 是一个持久化的协议,相对于 HTTP 这种非持久的协议来说。简单的举个例子吧,用目前应用比较广泛的 PHP 生命周期来解释。
HTTP 的生命周期通过 Request 来界定,也就是一个 Request 一个 Response ,那么在 HTTP1.0 中,这次 HTTP 请求就结束了。
在 HTTP1.1 中进行了改进,使得有一个 keep-alive,也就是说,在一个 HTTP 连接中,可以发送多个 Request,接收多个 Response。但是请记住 Request = Response, 在 HTTP 中永远是这样,也就是说一个 Request 只能有一个 Response。而且这个 Response 也是被动的,不能主动发起。
你 BB 了这么多,跟 WebSocket 有什么关系呢? 好吧,我正准备说 WebSocket 呢。
首先 WebSocket 是基于 HTTP 协议的,或者说借用了 HTTP 协议来完成一部分握手。
首先我们来看个典型的 WebSocket 握手
熟悉 HTTP 的童鞋可能发现了,这段类似 HTTP 协议的握手请求中,多了这么几个东西。
这个就是 WebSocket 的核心了,告诉 Apache 、 Nginx 等服务器:注意啦,我发起的请求要用 WebSocket 协议,快点帮我找到对应的助理处理~而不是那个老土的 HTTP。
首先, Sec-WebSocket-Key 是一个 Base64 encode 的值,这个是浏览器随机生成的,告诉服务器:泥煤,不要忽悠我,我要验证你是不是真的是 WebSocket 助理。
然后, Sec_WebSocket-Protocol 是一个用户定义的字符串,用来区分同 URL 下,不同的服务所需要的协议。简单理解:今晚我要服务A,别搞错啦~
最后, Sec-WebSocket-Version 是告诉服务器所使用的 WebSocket Draft (协议版本),在最初的时候,WebSocket 协议还在 Draft 阶段,各种奇奇怪怪的协议都有,而且还有很多期奇奇怪怪不同的东西,什么 Firefox 和 Chrome 用的不是一个版本之类的,当初 WebSocket 协议太多可是一个大难题。。不过现在还好,已经定下来啦~大家都使用同一个版本: 服务员,我要的是13岁的噢→_→
然后服务器会返回下列东西,表示已经接受到请求, 成功建立 WebSocket 啦!
这里开始就是 HTTP 最后负责的区域了,告诉客户,我已经成功切换协议啦~
依然是固定的,告诉客户端即将升级的是 WebSocket 协议,而不是 mozillasocket,lurnarsocket 或者 shitsocket。
然后, Sec-WebSocket-Accept 这个则是经过服务器确认,并且加密过后的 Sec-WebSocket-Key 。 服务器:好啦好啦,知道啦,给你看我的 ID CARD 来证明行了吧。
后面的, Sec-WebSocket-Protocol 则是表示最终使用的协议。
至此,HTTP 已经完成它所有工作了,接下来就是完全按照 WebSocket 协议进行了。
WebSocket 的作用我就顺带着讲下 ajax轮询 和 long poll 的原理。
ajax轮询ajax轮询的原理非常简单,让浏览器隔个几秒就发送一次请求,询问服务器是否有新信息。
场景再现:
客户端:啦啦啦,有没有新信息(Request)服务端:没有(Response)客户端:啦啦啦,有没有新信息(Request)服务端:没有。。(Response)客户端:啦啦啦,有没有新信息(Request)服务端:你好烦啊,没有啊。。(Response)客户端:啦啦啦,有没有新消息(Request)服务端:好啦好啦,有啦给你。(Response)客户端:啦啦啦,有没有新消息(Request)服务端:。。。。。没。。。。没。。。没有(Response) —- looplong poll
ong poll 其实原理跟 ajax轮询 差不多,都是采用轮询的方式,不过采取的是阻塞模型(一直打电话,没收到就不挂电话),也就是说,客户端发起请求后,如果没消息,就一直不返回 Response 给客户端。直到有消息才返回,返回完之后,客户端再次建立连接,周而复始。
场景再现:
客户端:啦啦啦,有没有新信息,没有的话就等有了才返回给我吧(Request)服务端:额。。 等待到有消息的时候。。来 给你(Response)客户端:啦啦啦,有没有新信息,没有的话就等有了才返回给我吧(Request) -loop从上面可以看出其实这两种方式,都是在不断地建立HTTP连接,然后等待服务端处理,可以体现HTTP协议的另外一个特点,被动性。
何为被动性呢,其实就是,服务端不能主动联系客户端,只能有客户端发起。
从上面很容易看出来,不管怎么样,上面这两种都是非常消耗资源的。
ajax轮询 需要服务器有很快的处理速度和资源。long poll 需要有很高的并发,也就是说同时接待客户的能力。
所以 ajax轮询 和 long poll 都有可能发生这种情况。
客户端:啦啦啦啦,有新信息么?服务端:正忙,请稍后再试(503 Server Unavailable)客户端:。。。。好吧,啦啦啦,有新信息么?服务端:正忙,请稍后再试(503 Server Unavailable)WebSocket通过上面这两个例子,我们可以看出,这两种方式都不是最好的方式,需要很多资源。
一种需要更快的速度,一种需要