websocket

作者: 炖土豆块 | 来源:发表于2019-10-10 11:05 被阅读0次

    一.WebSocket简介
    Websocket是html5规范的一部分,借鉴了socket的思想,实现了客户端与服务端的全双工通信机制。
    在socket中,我们只需要在某个应用程序的一端(服务端)创建一个socket实例,并且提供它想要的来连接的另一端(客户端)的IP地址个端口,这样就可以实现服务端对客户端的通讯;当客户端也创建一个socket实例来连接服务端时候,就建立里一个端对端的TCP连接,在该连接上就可以双向通讯了,并且一旦该连接建立后,就没有客户端服务端之分了,其实从本质上讲, socket并不是一种协议,而是对TCP/IP协议族通讯机制的一种封装。
    二.Websocket之前的消息推送技术
    1)Ajax轮询:让浏览器每隔几秒发送一个请求,询问服务器是否有新消息。
    (1)Ajax轮询:客户端定时向服务器发送Ajax请求,服务器接到请求后马上返回响应信息并关闭连接。
    优点:简单,及时,易操作。
    缺点:请求中很多是无用,浪费带宽和服务器资源。

    /*setIntreval():定时运行指定函数*/
    window.setInterval(function(){
            $.ajax({
                    url: 'server',
                    dataType: 'json',
                    success: function (res) {
                        console.log(res);
                    }
                });
        },1000);
    

    (2)基于Ajax技术的长轮询:

           $(function () {
            (function longpolling() {
                $.ajax({
                    url:"service",
                    dataType:"json",
                    timeout:5000,//超时时间
                    success:function(res){
                        console.log(res);
                        longpolling();//回调函数,实现与服务器的长连接
                    },
                    error:function (res) {
                        longpolling();
                    }
                });
            });
        });
    

    此时服务端代码,则如下,在第一次Ajax请求结束后,第二次请求就立即到位,进入下面的判断中

    if ('客户端发送请求' && '服务端有数据可以返回') {
        '返回数据给客户端';
        '客户端通过Ajax继续发起请求,然后继续if判断';
    }else{
        '没有数据可以返回,再次执行一次if判断';
    }
    

    2)iframe方式:通过隐藏的ifame向服务器不断拉取数据,然后将iframe获取到的数据进行处理即可。
    (1)普通iframe方式轮询:每一次的轮询都是在上一次的iframe基础上进行的,会叫停上一次的iframe请求

    <script src="http://lib.sinaapp.com/js/jquery/1.9.1/jquery-1.9.1.min.js"></script>
    <script>
      $(function () {
          //每5s运行一次函数
         window.setInterval(function(){
             $("#logs").append("[data: " + $($("#frame").get(0).contentDocument).find("body").text() + " ]<br/>");
             $("#frame").attr("src", "${pageContext.request.contextPath}/service?timed=" + new Date().getTime());
             //延迟1s再重新请求,通过frame页面的重新加载实现
             window.setTimeout(function () {
                  window.frames["polling"].location.reload();
             },1000);
         },5000);
      });
    </script>
    <body>
      <iframe id="frame" name="polling" style="display: none"> </iframe>
      <div id="logs"></div>
    </body>
    

    (2)长连接iframe轮询方式:每一次的请求都有自己独立的iframe,由于是异步,会造成顺序打乱,耗费资源

    <script src="http://lib.sinaapp.com/js/jquery/1.9.1/jquery-1.9.1.min.js"></script>
    <script>
        $(function () {
           window.setInterval(function () {
               //iframe求路径,每次加载时候重新创建一个iframe用于请求数据
               var url = "${pageContext.request.contextPath}/communication/user/ajax.mvc?timed=" + new Date().getTime();
               var $iframe = $('<iframe id="frame" name="polling" style="display: none;" src="' + url + '"></iframe>');
               $("body").append($iframe);
               $iframe.load(function () {
                   $("#logs").append("[data: " + $($iframe.get(0).contentDocument).find("body").text() + " ]<br/>");
                   //将ifame移除
                   $iframe.remove();
               });
           },5000);
        });
    </script>
    <body>
        <div id="logs"></div>
    </body>
    

    三.WebSocket
    WebSocket是HTML5提出的一种协议;目前除了IE浏览器,其他浏览器都基本支持。WebSocket与http协议一样,也是基于TCP协议的。
    HTML5 规范定义了Web Sockets API,支持页面使用Web Socket协议与远程主机进行全双工的通信。它引入了WebSocket接口并且定义了一个全双工的通信通道,通过一个单一的套接字在Web上进行操作。HTML5 Web Sockets以最小的开销高效地提供了Web连接。相较于经常需要使用推送实时数据到客户端甚至通过维护两个HTTP连接来模拟全双工连接的旧的轮询或长轮询(Comet)来说,这就极大的减少了不必要的网络流量与延迟。
    要使用HTML5 Web Sockets从一个Web客户端连接到一个远程端点,你要创建一个新的WebSocket实例并为之提供一个URL来表示你想要连接到的远程端点。该规范定义了ws://以及wss://模式来分别表示WebSocket和安全WebSocket连接,这就跟http:// 以及https:// 的区别是差不多的。一个WebSocket连接是在客户端与服务器之间HTTP协议的初始握手阶段将其升级到Web Socket协议来建立的,其底层仍是TCP/IP连接。
    1.websocket是基于http协议的,在首次 建立连接的时候也是借用的http协议完成一部分握手操作的。

    Host: server.example.com
    Upgrade: websocket
    Connection: Upgrade
    Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==
    Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
    Sec-WebSocket-Version: 13
    Origin: http://example.com
    

    其中的Upgrade: websocket;Connection: Upgrade就是告诉服务器,这次的协议是websocket;
    然后服务器返回:

    HTTP/1.1 101 Switching Protocols
    Upgrade: websocket
    Connection: Upgrade
    Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk=
    Sec-WebSocket-Protocol: chat
    

    这时候服务器已经将协议升级为websocket协议了,上面的使用的是http协议通信完成的称为websocket握手协议。
    在建立连接后,WebSocket服务器端和客户端都能主动向对方发送或接收数据,就像Socket一样。
    2.websocket的创建和常用属性方法
    WEB API 接口:https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/WebSocket
    1)创建websocket对象

       //url为指定连接的URL, [protocol]为可选的子协议
        var websocket = new Websocket(url, [protocol]);
    

    2)常用属性
    websocket.readyState:只读属性 readyState 表示连接状态;0 - 表示连接尚未建立。1 - 表示连接已建立,可以进行通信。2 - 表示连接正在进行关闭。3 - 表示连接已经关闭或者连接不能打开。
    websocket.bufferedAmount:只读属性 bufferedAmount 已被 send() 放入正在队列中等待传输,但是还没有发出的 UTF-8 文本字节数.
    3)常用事件
    websocket.open:连接建立时候触发
    websocket.message:客户端接收服务端数据时触发
    websocket.error:通信发生错误时触发
    websocket.close:连接关闭时触发
    4)常用方法
    websocket.send():使用连接发送数据
    websocket.close():关闭连接
    四.WebSocket与HTTP、Socket的区别
    1.WebSocket与HTTP


    image.png

    相同点:
    1)都是一样基于TCP的,都是可靠性传输协议。
    2)都是应用层协议。
    不同点:
    1)WebSocket是双向通信协议,模拟Socket协议,可以双向发送或接受信息。HTTP是单向的。
    2)WebSocket是需要浏览器和服务器握手进行建立连接的。而http是浏览器发起向服务器的连接,服务器预先并不知道这个连接。
    联系:WebSocket在建立握手时,数据是通过HTTP传输的。但是建立之后,在真正传输时候是不需要HTTP协议的。

    2.WebSocket与Socket


    image.png

    1)Socket其实并不是一个协议,而是为了方便使用TCP或UDP而抽象出来的一层,是位于应用层和传输控制层之间的一组接口。
    2)WebSocket就像HTTP一样,则是一个典型的应用层协议。。

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