WebSoket 的广泛应用

目前大多数网站都在使用的传统 HTTP 协议,即由 Web 服务器通过 HTTP 接收并响应来自客户端的消息,整个发起请求与响应的过程类似我们点外卖,由以下 2 部分构成:

  • 下订单(发起请求):用户(客户端)下了一个订单(HTTP 请求)给餐厅(服务器)。

  • 接到订单后对订单进行处理(返回对应状态码):餐厅能够做这个菜(拥有对应资源),就开始准备(服务器获取资源),并返回已接单的信息(HTTP 状态码 200 等)。如果餐厅无法制作(没有对应资源),则直接拒绝返回给用户下单失败的讯息(HTTP 状态码404 等)

在这整个过程中,餐厅都不会看到用户是谁,只需要接到订单就可以进行判断并返回信息。也就是说服务器仅需要判断 HTTP 请求,并作出响应(HTTP 相关状态码:200/403/404 等)。

上述流程中,服务器存储内容,但是这些内容更新获取必须由客户端再次请求,服务器无法将更新主动发送给指定用户,显得十分笨拙。为了改进这一项, Long Poll 以及 Ajax 轮询应运而生。可是这两种方式的成本极大,而且必须要客户端保持联系,一旦断开就需要重新发起请求。所以在这两种方式的前提下,WebSocket 诞生了。

什么是 WebSoket?

为了能够满足随时获取数据的需求,,WebSocket 协议诞生,并在 2011 年成为国际标准。 作为 HTML 5 规范的组成部分之一,WebSocket 是一种全新的协议。它将 TCP 的 Socket(套接字)应用在了 Web page 上,从而使通信双方建立起一个保持在活动状态连接通道,并且属于全双工(双方同时进行双向通信)。借助 WebSocket 我们可以在开放网络上进行多人游戏,实时聊天,多人协作等,目前大多数浏览器都支持该协议,包括 Google Chrome,Firefox,Safari,Opera,Microsoft Edge和Internet Explorer。

WebSocket 的优势

WebSocket 最大的特点就是,客户端可以主动发送消息到服务端,服务端也可以主动向客户端发送消息,实现双向通讯。

上图可以看出,相比较轮询,WebSocket 在第一次 HTTP 握手之后,就改走 WebSocket 了,对于 HTTP 的长连接(非持久连接),WebSocket 的持久连接更具实效性。

WebSocket 其优势主要包括以下几个方面:

  • 实时性,客户端和服务端可以随时互相推送消息,延迟更小,短时间内可以更多的推送消息。

  • 兼容性,与 HTTP 有着很好的兼容性,握手时采用HTTP协议,默认也是端口80,443 ,可以很大部分绕过防火墙的限制。

  • 保持连接状态,创建连接后,保持其状态,之后的通信可以省略其信息。

  • 协议标识符为 ws,如果加密为 wss

WebSocket 连接过程示例

客户端

GET /chat HTTP/1.1
Host: 127.0.0.1:4000
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: aFeKKHNhbFYZSBub14oUK==
Origin: http://localhost:4000
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13

服务端响应


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

重要字段说明:

  • Connection:Upgrade,表示客户端协议升级。

  • Upgrade:WebSocket,升级到 WebSocket 协议。

  • Sec-WebSocket-Key:随机字符串,对应服务端响应的 Sec-WebSocket-Accept 字段,将Sec-WebSocket-Key:指定方式计算后作为服务端响应 Sec-WebSocket-Accept 的值。通过这样,避免 HTTP 协议误以为 WebSocket 协议。

  • Sec-WebSocket-Version:表示支持的 WebSocket 版本。

WebSocket 用途和场景

社交,聊天等

聊天应用特点就是低延迟,高及时,采用的 WebSocket 协议,用户将消息发送到服务器,服务器直接将消息发送给收件人。另外,服务器还可以在通道中存储多个连接,用户能实现一次性向多人发送消息,或者查看房间内多个人的信息,实现了实时沟通交流。

多人游戏

多人游戏比较常见的模式就是,服务器用来存储状态,玩家将改变动作的状态发送到服务器,然后更新游戏状态给所有玩家,使用 HTTP 的话,每个玩家需要定期向服务器请求状态。使用 WebSocket 后,玩家的每个动作将实时的推送给所有玩家。

多人协作

需要多人在共享文档上一起工作吗?可以使用 WebSocket 实现多人共同协作,每个人的动作更新时,都会推送给所有参与者。

地图等定位相关

每当用户的 GPS 坐标更改时,更新服务器后,就会根据用户的最新坐标推送新的数据。

股票、基金报价展示

金融界数据瞬息万变,几乎是每毫秒都在变化。如果采用传统的网络架构则无法满足实时性,使用 WebSocket 可以流式更新这些数据变化而不需要等待。

目前又拍云已经全面支持 WebSocket,为采用 ws/wss 协议进行通信的客户提供优质的加速服务,能有效降低延迟,提高传输效率。产品特性及优势包括:

智能路由: 实时探测互联网线路,链路耗时跟踪分析,智能选择最优路径。

协议优化: 通过增大 TCP 窗口初始大小,调节慢启动阀值等等,解决传统协议存在的缺陷,提高传输效率。

支持WSS: 用户可自主申请、绑定 SSL 证书,一键开启 WSS 加速。同时又拍云提供多种品牌的免费、付费证书申购,为用户提供一站式 WSS 安全加速解决方案。

数据统计: 支持实时带宽、流量查询,全平台自助化查询,日志分析及下载支持,时刻掌控业务全局。

WebSocket 依赖 HTTP 协议而存在,但是同时 HTTP 和 WebSocket 都是基于 TCP 协议的不同协议,两者没有冲突。

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posted @ 2021-04-01 14:20  又拍云  阅读(42)  评论(0编辑  收藏  举报