WebSocket(二)

WebSocket 的特点

    WebSocket 是一个真正“全双工”的通信协议，与 TCP 一样，客户端和服务器都可以随时向对方发送数据，而不用像 HTTP“你拍一，我拍一”那么“客套”。于是，服务器就可以变得更加“主动”了。一旦后台有新的数据，就可以立即“推送”给客户端，不需要客户端轮询，“实时通信”的效率也就提高了。

    WebSocket 采用了二进制帧结构，WebSocket 没有使用 TCP 的“IP 地址 + 端口号”，而是延用了 HTTP 的URI 格式，但开头的协议名不是“http”，引入的是两个新的名字：“ws”和“wss”，分别表示明文和加密的 WebSocket 协议。

    WebSocket 的默认端口也选择了 80 和 443，因为现在互联网上的防火墙屏蔽了绝大多数的端口，只对 HTTP 的 80、443 端口“放行”，所以 WebSocket 就可以“伪装”成HTTP 协议，比较容易地“穿透”防火墙，与服务器建立连接WebSocket 的握手

    WebSocket 的握手是一个标准的 HTTP GET 请求，但要带上两个协议升级的专用头字段：

        “Connection: Upgrade”，表示要求协议“升级”；

        “Upgrade: websocket”，表示要“升级”成 WebSocket 协议。

    另外，为了防止普通的 HTTP 消息被“意外”识别成 WebSocket，握手消息还增加了两个额外的认证用头字段（所谓的“挑战”，Challenge）：

        Sec-WebSocket-Key：一个 Base64 编码的 16 字节随机数，作为简单的认证密钥；

        Sec-WebSocket-Version：协议的版本号，当前必须是 13。

    浏览器是一个“沙盒”环境，有很多的限制，不允许建立 TCP 连接收发数据，而有了WebSocket，我们就可以在浏览器里与服务器直接建立“TCP 连接”，获得更多的自由。

    不过自由也是有代价的，WebSocket 虽然是在应用层，但使用方式却与“TCPSocket”差不多，过于“原始”，用户必须自己管理连接、缓存、状态，开发上比 HTTP复杂的多，所以是否要在项目中引入 WebSocket 必须慎重考虑。

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总结

    1. HTTP 的“请求 - 应答”模式不适合开发“实时通信”应用，效率低，难以实现动态页面，所以出现了 WebSocket；

    2. WebSocket 是一个“全双工”的通信协议，相当于对 TCP 做了一层“薄薄的包装”，让它运行在浏览器环境里；

    3. WebSocket 使用兼容 HTTP 的 URI 来发现服务，但定义了新的协议名“ws”和“wss”，端口号也沿用了 80 和 443；

    4. WebSocket 使用二进制帧，结构比较简单，特殊的地方是有个“掩码”操作，客户端发数据必须掩码，服务器则不用；

    5. WebSocket 利用 HTTP 协议实现连接握手，发送 GET 请求要求“协议升级”，握手过程中有个非常简单的认证机制，目的是防止误连接。