為什么有了HTTP，還需要WebSocket協(xié)議?

HTTP是基于TCP協(xié)議的，同一時間里，客戶端和服務(wù)器只能有一方主動發(fā)數(shù)據(jù)，是半雙工通信。

通常，打開某個網(wǎng)頁，我們每點(diǎn)擊一次網(wǎng)頁上的某個選項，前端就會發(fā)送一次HTTP請求，網(wǎng)站返回一次HTTP響應(yīng)。這種由客戶端主動請求，服務(wù)器響應(yīng)的方式滿足大部分網(wǎng)頁的功能場景。但這種情況下，服務(wù)器不會主動給客戶端發(fā)消息。而類似網(wǎng)頁游戲這樣的場景，是需要客戶端和服務(wù)器之間互相主動發(fā)大量數(shù)據(jù)的。

因此，我們需要一個基于TCP的新協(xié)議，即新的應(yīng)用層協(xié)議WebSocket。

WebSocket是什么?

WebSocket 是一種用于在單個 TCP 連接上進(jìn)行全雙工通信的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。它使用類似于 HTTP 的握手來建立連接，然后使用單獨(dú)的持久連接來進(jìn)行通信。這種方式使得 WebSocket 可以在瀏覽器和服務(wù)器之間進(jìn)行實時通信，而不需要多次發(fā)送 HTTP 請求來獲取數(shù)據(jù)。這意味著連接是持久的，它一直保持打開，直到有一方主動關(guān)閉連接。這使得 WebSocket 非常適合用于實時應(yīng)用程序，因為它不需要不斷地建立和關(guān)閉連接。

WebSocket怎樣建立連接?

WebSocket 連接通常在客戶端(例如瀏覽器)和服務(wù)器之間建立。客戶端發(fā)送一個 HTTP 請求來建立連接，然后服務(wù)器返回一個確認(rèn)消息，表示已建立連接。之后，客戶端和服務(wù)器可以通過這個連接進(jìn)行雙向通信。客戶端可以向服務(wù)器發(fā)送消息，服務(wù)器也可以向客戶端發(fā)送消息。消息可以是任意的字節(jié)數(shù)組，并且可以使用任意的格式進(jìn)行編碼。

建立websocket連接

WebSocket 是一種必不可少的客戶端—服務(wù)器通信工具，需要充分了解其實用性并避免使用場景才能從其最大潛力中獲益。

WebSocket的實際用途

最常見的用途是在實時應(yīng)用程序開發(fā)中，它有助于在客戶端持續(xù)顯示數(shù)據(jù)。由于后端服務(wù)器不斷發(fā)回此數(shù)據(jù)，WebSocket 允許在已打開的連接中不間斷地推送或傳輸此數(shù)據(jù)，使此類數(shù)據(jù)傳輸更快，并利用了應(yīng)用程序的性能。

聊天應(yīng)用程序開發(fā)人員在一次性交換、發(fā)布、廣播消息等操作中調(diào)用 WebSocket 。由于使用相同的 WebSocket 連接來發(fā)送或接收消息，因此通信變得簡單、輕量、快捷。

在進(jìn)行游戲應(yīng)用程序開發(fā)的同時，服務(wù)器必須不間斷地接收數(shù)據(jù)，而不要求刷新 UI。WebSocket在不影響游戲應(yīng)用程序 UI 的情況下實現(xiàn)了這一目標(biāo)。

從上述幾個示例中，我們大概知道了在什么情況下不太適合使用，例如數(shù)據(jù)交互周期很長，甚至幾小時一次的情況或只需要一次性處理數(shù)據(jù)時，不應(yīng)采用 WebSocket協(xié)議。在這些情況下，使用 HTTP 協(xié)議是一個明智的選擇。

由于 HTTP 和 WebSocket 都用于應(yīng)用程序通信，因此人們常常感到困惑，很難從這兩者中選擇一個。

WebSocket 與 HTTP 的選擇

WebSocket 是一種框架雙向協(xié)議。與此相反，HTTP 是一種單向協(xié)議，作用于 TCP 協(xié)議之上。由于WebSocket協(xié)議能夠支持不間斷的數(shù)據(jù)傳輸，因此主要用于實時應(yīng)用程序開發(fā)。HTTP 是無狀態(tài)的，用于開發(fā)RESTful和 SOAP 應(yīng)用程序。SOAP 仍然可以使用 HTTP 來實現(xiàn)，但是 REST 被廣泛傳播和使用。

在 WebSocket 中，通信發(fā)生在兩端，這使其成為更快的協(xié)議。在 HTTP 中，連接是在一端建立的，這使得它比 WebSocket 有點(diǎn)慢。WebSocket 使用統(tǒng)一的 TCP 連接，需要一方終止連接。在它發(fā)生之前，連接保持活動狀態(tài)。HTTP 需要為單獨(dú)的請求建立不同的連接。請求完成后，連接會自動斷開。

HTTP 長輪詢

現(xiàn)今對網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)安全性也存在更多需求，WebSocket 連接使用的是標(biāo)準(zhǔn)的 TCP 連接，因此它可以在任何支持 TCP 的網(wǎng)絡(luò)上使用。它使用的是 ws:// 和 wss:// 協(xié)議前綴，這些前綴可以與任何域名或 IP 地址結(jié)合使用。

WebSocket 連接是可以加密的，可以使用 TLS(Transport Layer Security，傳輸層安全)協(xié)議來保護(hù)數(shù)據(jù)的安全。這種加密連接使用的是 wss:// 協(xié)議前綴，與不加密的連接使用的 ws:// 協(xié)議前綴相區(qū)別。除此之外，WebSocket 還支持安全握手協(xié)議(Secure Handshake Protocol)，這使得它可以在瀏覽器和服務(wù)器之間進(jìn)行加密通信。總的來說，WebSocket 具有較高的安全性，可以保護(hù)數(shù)據(jù)的安全。

另外，需要注意的是，WebSocket不是基于HTTP的新協(xié)議，因為WebSocket只有在建立連接時才用到了HTTP，升級完成之后就跟HTTP不再有任何關(guān)系。

審核編輯：湯梓紅