看完让你彻底搞懂Websocket原理
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看完让你彻底搞懂Websocket原理
zh666 发表于9个月前
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摘要: 看完让你彻底搞懂Websocket原理

Websocket是基于HTTP协议的,或者说借用了HTTP的协议来完成一部分握手。

首先我们来看个典型的 Websocket 握手(借用Wikipedia的。。)

GET /chat HTTP/1.1
Host: server.example.com
Upgrade: websocket //这个就是Websocket的核心了,告诉 Apache 、 Nginx 等服务器:注意啦,我发起的是Websocket协议,快点帮我找到对应的助理处理~不是那个老土的HTTP。
Connection: Upgrade//
Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==//Sec-WebSocket-Key 是一个 Base64 encode 的值,这个是浏览器随机生成的验证是不是真的是Websocket助理
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat//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~
Sec-WebSocket-Version: 13//Sec-WebSocket-Version 是告诉服务器所使用的 Websocket Draft(协议版本
Origin: http://example.com

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!

 

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket//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~
Connection: Upgrade//
Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk=//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
Sec-WebSocket-Protocol: chat//Sec-WebSocket-Protocol 则是表示最终使用的协议

Websocket的作用

在讲Websocket之前,我就顺带着讲下 long poll 和 ajax轮询 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。

long poll

long 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,客户端发起连接后,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

 

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。

简单地说就是,服务器是一个很懒的冰箱(这是个梗)(不会、不能主动发起连接),但是上司有命令,如果有客户来,不管多么累都要好好接待。

说完这个,我们再来说一说上面的缺陷(原谅我废话这么多吧OAQ)

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。(速度)long poll 需要有很高的并发,也就是说同时接待客户的能力。(场地大小)

所以 ajax轮询 和 long poll 都有可能发生这种情况。

 

所以在这种情况下出现了,Websocket出现了。他解决了HTTP的这几个难题。首先,被动性,当服务器完成协议升级后(HTTP->Websocket),服务端就可以主动推送信息给客户端啦只需要经过一次HTTP请求,就可以做到源源不断的信息传送了。(在程序设计中,这种设计叫做回调,即:你有信息了再来通知我,而不是我傻乎乎的每次跑来问你 )

这样的协议解决了上面同步有延迟,而且还非常消耗资源的这种情况。那么为什么他会解决服务器上消耗资源的问题呢?

其实我们所用的程序是要经过两层代理的,即HTTP协议在Nginx等服务器的解析下,然后再传送给相应的Handler(PHP等)来处理。简单地说,我们有一个非常快速的 接线员(Nginx) ,他负责把问题转交给相应的 客服(Handler) 。

本身接线员基本上速度是足够的,但是每次都卡在客服(Handler)了,老有客服处理速度太慢。,导致客服不够。Websocket就解决了这样一个难题,建立后,可以直接跟接线员建立持久连接,有信息的时候客服想办法通知接线员,然后接线员在统一转交给客户。

这样就可以解决客服处理速度过慢的问题了。

同时,在传统的方式上,要不断的建立,关闭HTTP协议,由于HTTP是非状态性的,每次都要重新传输 identity info (鉴别信息),来告诉服务端你是谁。

虽然接线员很快速,但是每次都要听这么一堆,效率也会有所下降的,同时还得不断把这些信息转交给客服,不但浪费客服的处理时间,而且还会在网路传输中消耗过多的流量/时间。

但是Websocket只需要一次HTTP握手,所以说整个通讯过程是建立在一次连接/状态中,也就避免了HTTP的非状态性,服务端会一直知道你的信息,直到你关闭请求,这样就解决了接线员要反复解析HTTP协议,还要查看identity info的信息。

时由客户主动询问,转换为服务器(推送)有信息的时候就发送(当然客户端还是等主动发送信息过来的。。),没有信息的时候就交给接线员(Nginx),不需要占用本身速度就慢的客服(Handler)了

——————–

至于怎么在不支持Websocket的客户端上使用Websocket。。答案是: 不能

但是可以通过上面说的 long poll 和 ajax 轮询 来 模拟出类似的效果

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