Websocket 连接过程，以及使用中要考虑的问题

「爱情、让人受尽委屈。」 2022-04-08 18:25 300阅读 0赞

WebSocket协议是一种双向通信协议，它建立在TCP之上，同http一样通过TCP来传输数据，但是它和http最大的不同有两 点：

1.  WebSocket是一种双向通信协议，在建立连接后，WebSocket服务器和Browser/UA都能主动的向对方发送或接收数据，就像 Socket一样，不同的是WebSocket是一种建立在Web基础上的一种简单模拟Socket的协议；
2.  WebSocket需要通过握手连接，类 似于TCP它也需要客户端和服务器端进行握手连接，连接成功后才能相互通信。

下面是一个简单的建立握手的时序图：  
![在这里插入图片描述][20181219102538162.gif]

这里简单说明一下WebSocket握手的过程。

当Web应用程序调用new WebSocket(url)接口时，Browser就开始了与地址为url的WebServer建立握手连接的过程。

1.  Browser与WebSocket服务器通过TCP三次握手建立连接，如果这个建立连接失败，那么后面的过程就不会执行，Web应用程序将收到错误消息通知。
2.  在TCP建立连接成功后，Browser/UA通过http协议传送WebSocket支持的版本号，协议的字版本号，原始地址，主机地址等等一些列字段给服务器端。

例如：

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

1.  WebSocket服务器收到Browser/UA发送来的握手请求后，如果数据包数据和格式正确，客户端和服务器端的协议版本号匹配等等，就接受本次握手连接，并给出相应的数据回复，同样回复的数据包也是采用http协议传输。

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

1.  Browser收到服务器回复的数据包后，如果数据包内容、格式都没有问题的话，就表 示本次连接成功，触发onopen消息，此时Web开发者就可以在此时通过send接口想服务器发送数据。否则，握手连接失败，Web应用程序会收到 onerror消息，并且能知道连接失败的原因。

### websocket与TCP,HTTP的关系 ###

WebSocket与http协议一样都是基于TCP的，所以他们都是可靠的协议，Web开发者调用的WebSocket的send函数在browser 的实现中最终都是通过TCP的系统接口进行传输的。WebSocket和Http协议一样都属于应用层的协议，那么他们之间有没有什么关系呢？答案是肯定 的，WebSocket在建立握手连接时，数据是通过http协议传输的，正如我们上一节所看到的“GET/chat HTTP/1.1”，这里面用到的只是http协议一些简单的字段。但是在建立连接之后，真正的数据传输阶段是不需要http协议参与的。

具体关系可以参考下图：  
![在这里插入图片描述][20181219104204272.gif]

### 使用中需要考虑的问题 ###

Websocket 虽然效率高于 HTTP，但你在使用时，需要考虑一些具体问题：

*  WebSocket is a low-level protocol, think of it as a socket on the web. Every thing, including a simple request/response design pattern, how to create/update/delete resources need, status codes etc to be build on top of it. All of these are well defined for HTTP.
 *  WebSocket is a stateful protocol where as HTTP is a stateless protocol. WebSocket connections are know to scale vertically on a single server where as HTTP can scale horizontally. There are some proprietary solutions for WebSocket horizontal scaling, but they are not standards-based.
 *  HTTP comes with a lot of other goodies such as caching, routing, multiplexing, gzipping and lot more. All of these need to be defined on top of WebSocket.
 *  How will Search Engine Optimization (SEO) work with WebSocket ? Works very well for HTTP URLs.
 *  All proxy, DNS, firewalls are not yet fully aware of WebSocket traffic. They allow port 80 but might restrict traffic by snooping on it first.
 *  Security with WebSocket is all-or-nothing approach.

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