【WebSocket】WebSocket介绍

2019/02/21 01:31
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1.背景 

    WebSocket和http协议一样是应用层的协议,都是基于tcp的。在WebSocket出现之前客户端向服务器发出请求是通过http协议实现的,而http协议有个特点是通行请求只能由客户端发起,然后服务端响应查询结果,HTTP 协议没法让服务器主动向客户端推送信息。这样如果服务器有连续的状态变化,比如新消息,客户端要获知就非常麻烦,只能通过轮询,长轮询的方式,但是这样的效率很低,消耗了不必要的服务器资源(因为必须不停发送http连接,或者http连接保持始终打开。在 HTTP1.1 协议中的 keep-alive connection 是指在一次 TCP 连接中完成多个 HTTP 请求,但是对每个请求仍然要单独发 header,所以这些方式服务器和客户端还要大量交换 httpheader,信息交换效率很低)。

 

2.WebSocket简介

    WebSocket 协议就是可以使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,全双工的方式通信,属于服务器推送技术的一种。

 

3.WebSocket原理

  WebSocket是基于C/S架构,WebSocket是由Http协议握手而来。当客户端与服务端通信,客户端首先向服务端发起http请求,而这个请求的特殊性在于客户端在http头部(header)里带了一个upgrade字段,告诉服务端它想要生成WebSocket协议,服务端收到之后给客户端一个握手的确认,回答客户端允许它对WebSocket协议的转换,一旦完成这个协商后,客户端和服务端的底层tcp连接是没有中断的,接下来客户端可以向服务端发送基于WebSocket协议的消息,这样就完成了HTTP协议向WebSocket协议的升级,而两端则继续复用HTTP底层socket的链接完成后续的通信。WebSocket传输单元是message,由于当传递很大的数据包时候,message会被切分成多个frame帧来传输,我们编程的时候无需关注底层的frame,只需要操作message。

 

4.WebSocket特点

(1)建立在 TCP 协议之上,服务器端的实现比较容易。

(2)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。

(3)数据格式比较轻量,性能开销小,通信高效。

(4)可以发送文本,也可以发送二进制数据。

(5)没有同源限制,客户端可以与任意服务器通信。

(6)协议标识符是ws(如果加密,则为wss),服务器网址就是 URL。

如下:

ws://example.com:80/path

  (7)Websocket为一次HTTP握手后,后续通讯为tcp协议的通讯方式。

5.WebSocket用途

  1)心跳包。

  2)网页即时通信

 

 

6.WebSocket后端技术选型

  1.nodejs:WebSocket本身主要是应用于浏览器,属于浏览器里面的一种编程,对于前端开发nodejs比较熟悉,可以使用nodejs做长链接。不过nodejs还是js,js本身特性是单线程模型,虽然可以多进程,但是推送性能有限。

    2.c/c++:使用c/c++实现WebSocket,成本比较高,可能需要手动实现对WebSocket协议对封装。

      3.golang:编译型语言,速度快,多线程,实现并发容易,基于协程模型并发。所以开发起来比较简单,可以让我们更加专注于业务。其次有内置标准的WebSocket标准库,无需造轮子。

 

7.使用go语言完成WebSocket开发

  使用go语言的 gorilla/websocket 第三方开发包来开发WebSocket 服务。

  下载包:go get github.com/gorilla/websocket

   利用这个开发包开发WebSocket 服务很简单,下面有个demo

package main

import (
    "net/http"
)
    
func wsHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    w.Write([]byte("websocket connected success!"))
}

func main() {
    http.HandleFunc("/ws",wsHandler)
    http.ListenAndServe("0.0.0.0:7777",nil)
}

 

   然后运行,打开浏览器,运行成功

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