WebSocket協議淺析

1. 單向請求：只能是客戶端發起，服務端處理並響應
2. 請求/響應模式
3. 無狀態協議
4. 半雙工協議

這種單向請求的特點，註定瞭如果伺服器有連續的狀態變化，客戶端要獲知就非常麻煩。我們只能使用輪詢：每隔一段時候，就發出一個詢問，瞭解伺服器有沒有新的資訊。輪詢的效率低，非常浪費資源。Socket/">WebSocket就可以解決這些問題。

WebSocket是什麼

WebSocket是HTML5新增的協議，目的是在瀏覽器和伺服器間建立一個不受限的 全雙工通訊 的通道。

其特點包括：

（1）建立在 TCP 協議之上，伺服器端的實現比較容易。

（2）與 HTTP 協議有著良好的相容性。預設埠也是80和443，並且握手階段採用 HTTP 協議，因此握手時不容易遮蔽，能通過各種 HTTP 代理伺服器。

（3）資料格式比較輕量，效能開銷小，通訊高效。

（4）可以傳送文字，也可以傳送二進位制資料。

（5）沒有同源限制，客戶端可以與任意伺服器通訊。

（6）協議識別符號是 ws （如果加密，則為 wss ）。地址比如 ws://example.com:80/some/path

協議概覽

協議分為兩部分：“握手” 和 “資料傳輸”。

握手協議

客戶端發出的握手資訊類似：

GET /chat HTTP/1.1
Host: server.example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ==
Origin: http://example.com
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13

服務端迴應的握手資訊類式：

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: s3pPLMBiTxaQ9kYGzzhZRbK+xOo=
Sec-WebSocket-Protocol: chat

WebSocket連線必須由客戶端發起握手資訊。握手內容包括了 HTTP 升級請求和一些必選以及可選的頭欄位。握手的細節如下：

• 握手必須是一個有效的 HTTP 請求
• 請求的方法必須是 GET，並且 HTTP 的版本必須至少是 1.1
• 請求的 Request-URI 部分可使相對路徑或者絕對路徑
• 請求必須有一個 |Host| 頭欄位，它的值是 host 主機名稱加上 port 埠名稱（預設埠不必指明）
• 請求必須有一個 |Upgrade| 頭欄位，它的值必須是 websocket 這個關鍵字
• 請求必須有一個 |Connection| 頭欄位，它的值必須是 Upgrade 這個標記
• 請求必須有一個 |Sec-WebSocket-Key| 頭欄位，它的值是一個噪音值。每個連線的噪音必須不同且隨機。
• 如果連線來自瀏覽器客戶端，那麼 |Origin| 欄位就是必須的。如果連線不是來自於一個瀏覽器客戶端，那麼這個值就是可選的。這個值表示的是發起連線的程式碼在執行時所屬的源。關於源是由哪些部分組成的，見 ofollow,noindex">RFC6454 。
• 請求必須有一個 |Sec-WebSocket-Version| 頭欄位，它的值必須是 13
• 請求可以有一個可選的頭欄位 |Sec-WebSocket-Protocol|。如果包含了這個頭欄位，它的值表示的是客戶端希望使用的子協議，按子協議的名稱使用逗號分隔。每個以逗號分隔的元素之間必須相互不重複。
• 請求可以有一個可選的頭欄位 |Sec-WebSocket-Extensions|。如果包含了這個欄位，它的值表示的是客戶端希望使用的協議級別的擴充套件。
• 請求可以包含其他可選的頭欄位，比如 cookies，或者認證相關的頭欄位，比如 |Authorization| 。