WebSocket基础知识

WebSocket是什么？

WebSocket 是一种网络通信协议，它提供了全双工通信机制，允许服务器主动向客户端发送消息，而不仅限于响应客户端的请求。它使用类似于 HTTP 的握手来建立连接，然后使用单独的持久连接来进行通信。这种方式使得 WebSocket 可以在浏览器和服务器之间进行实时通信，而不需要多次发送 HTTP 请求来获取数据。这意味着连接是持久的，它一直保持打开，直到有一方主动关闭连接。这使得 WebSocket 非常适合用于实时应用程序，因为它不需要不断地建立和关闭连接。

WebSocket应用领域

WebSocket 协议由于其全双工通信的特性，非常适合需要实时数据传输的应用场景。以下是一些主要的 WebSocket 应用领域：

即时通讯（IM）：实现如聊天应用、在线客服系统等，允许用户之间进行实时文本、语音或视频通信。
在线游戏：支持多人在线游戏（MMO）的实时互动，提供低延迟的游戏体验。
股票交易应用：实时更新股票价格和市场数据，为交易者提供即时信息。
协同编辑：如在线文档或电子表格，允许多人同时编辑同一文档并实时看到其他人的更改。
物联网（IoT）：连接和控制分布式设备，如智能家居系统。
实时数据更新：体育赛事的实时更新、新闻推送等。
协同工作工具：如项目管理工具，团队成员可以实时更新和查看项目状态。
可视化大屏数据实时更新：用于展示实时的业务数据和分析结果。

WebSocket怎样建立连接？

在建立 WebSocket 连接之前，需要进行一个握手过程，通常是通过 HTTP 请求完成的。

WebSocket 连接通常在客户端（例如浏览器）和服务器之间建立。

客户端发送一个 HTTP 请求来建立连接，然后服务器返回一个确认消息，表示已建立连接。

之后，客户端和服务器可以通过这个连接进行双向通信。

客户端可以向服务器发送消息，服务器也可以向客户端发送消息。

消息可以是任意的字节数组，并且可以使用任意的格式进行编码。

建立WebSocket连接

WebSocket 是一种必不可少的客户端—服务器通信工具，需要充分了解其实用性并避免使用场景才能从其最大潜力中获益。

WebSocket 与 HTTP 的区别

WebSocket:

持久连接：WebSocket 旨在建立一个持久的连接，一旦建立，就可以在客户端和服务器之间进行双向通信，而不需要像 HTTP 那样为每个请求和响应建立和关闭连接。
全双工通信：WebSocket 提供了真正的全双工通信，客户端和服务器可以同时发送和接收数据，而 HTTP 是基于请求/响应模式的半双工通信。
低延迟：由于不需要为每次通信重新建立连接，WebSocket 通常具有更低的通信延迟。
实时性：WebSocket 非常适合需要实时数据传输的应用，如在线游戏、股票行情更新、实时通知等。
头部信息：WebSocket 在连接建立后，通信时不需要携带 HTTP 头部信息，这减少了数据传输的开销。
控制开销：HTTP 协议的请求和响应都需要携带完整的头部信息，而 WebSocket 连接建立后，消息传输不需要这些额外的控制信息。
安全性：WebSocket 可以通过 wss://（WebSocket Secure）提供加密连接，类似于 HTTPS。
应用层协议：WebSocket 是一个独立的、应用层的通信协议，它不依赖于 HTTP。

HTTP:

无状态协议：HTTP 是一个无状态协议，每个请求都是独立的，服务器不会在请求之间保留任何会话信息。
请求/响应模式：HTTP 工作在客户端-服务器模型上，客户端发送请求，服务器响应请求。
连接非持久性：HTTP/1.1 支持持久连接（Connection: keep-alive），但在 HTTP/1.0 和早期版本中，每个请求/响应后连接都会关闭。
头部信息：HTTP 通信需要携带请求头和响应头，这增加了数据传输的开销。
不适合实时应用：由于 HTTP 的设计，它不适合需要实时双向通信的应用。
安全性：HTTP 本身不提供加密，但可以通过 HTTPS（HTTP over SSL/TLS）提供安全通信。
丰富的语义：HTTP 提供了丰富的语义，如不同的请求方法（GET, POST, PUT, DELETE 等）和状态码，适合于各种不同的应用场景。
广泛支持：几乎所有的浏览器和服务器都支持 HTTP，而 WebSocket 的支持可能因浏览器和服务器的不同而有所差异。

WebSocket 与 HTTP 的选择

WebSocket 是一种框架双向协议。与此相反，HTTP 是一种单向协议，作用于 TCP 协议之上。由于WebSocket协议能够支持不间断的数据传输，因此主要用于实时应用程序开发。HTTP 是无状态的，用于开发RESTful和 SOAP 应用程序。SOAP 仍然可以使用 HTTP 来实现，但是 REST 被广泛传播和使用。

在 WebSocket 中，通信发生在两端，这使其成为更快的协议。在 HTTP 中，连接是在一端建立的，这使得它比 WebSocket 有点慢。WebSocket 使用统一的 TCP 连接，需要一方终止连接。在它发生之前，连接保持活动状态。HTTP 需要为单独的请求建立不同的连接。请求完成后，连接会自动断开。