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WebSocket ​

介绍 ​

WebSocket API 是一种先进的技术，可在用户浏览器和服务器之间开启双向交互式通信会话。利用该 API，可以向服务器发送信息，并接收事件驱动的响应，而无需轮询服务器以获得回复。

特点 ​

  • 全双工通信：允许服务端主动向客户端推送数据，使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单。
  • 建立链接：三次握手建立连接后，两者之间就直接可以创建持久性的连接。
  • 与 HTTP 协议有着良好的兼容性：默认端口也是 80 和 443，并且握手阶段采用 HTTP 协议，因此握手时不容易屏蔽，能通过各种 HTTP 代理服务器。
  • 开销：数据格式比较轻量，性能开销小，通信高效。
  • 传输数据：可以发送文本，也可以发送二进制数据。
  • 没有同源限制：客户端可以与任意服务器通信。
  • 协议标识符是 ws（如果加密，则为 wss），服务器网址就是 URL。

连接过程 ​

  1. Websocket一开始的握手需要借助HTTP请求完成，也是建立在TCP之上的，即浏览器、服务器建立TCP连接，三次握手。
  2. TCP连接成功后，浏览器通过HTTP协议向服务器传送WebSocket支持的版本号等信息。
http
GET /chat HTTP/1.1
Host: server.example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13
Origin: http://example.com
  1. 服务器收到客户端的握手请求后，同样采用HTTP协议回馈数据选择的版本。
http
HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk=
Sec-WebSocket-Protocol: chat
  1. 当收到了连接成功的消息后，通过TCP通道进行传输通信。 alt text

使用原因 ​

HTTP 协议有一个缺陷：通信只能由客户端发起，不具备服务器推送能力。 举例来说，我们想了解查询今天的实时数据，只能是客户端向服务器发出请求，服务器返回查询结果。HTTP 协议做不到服务器主动向客户端推送信息。

这种 单向请求 的特点，注定了如果服务器有连续的状态变化，客户端要获知就非常麻烦。我们只能使用"轮询"：每隔一段时候，就发出一个询问，了解服务器有没有新的信息。最典型的场景就是聊天室。

造成的问题：

  • 轮询的效率低，非常浪费资源（因为必须不停连接，或者 HTTP 连接始终打开）。
  • 服务端被迫维持来自每个客户端的大量不同的连接。
  • 大量的轮询请求会造成高开销，比如会带上多余的 header，造成了无用的数据传输

如何解决断线 ​

websocket 超时没有消息自动断开连接

这时候我们就需要知道服务端设置的超时时长是多少，在小于超时时间内发送心跳包。

心跳检测步骤：

  1. 客户端每隔一个时间间隔发生一个探测包给服务器
  2. 客户端发包时启动一个超时定时器
  3. 服务器端接收到检测包，应该回应一个包
  4. 如果客户机收到服务器的应答包，则说明服务器正常，删除超时定时器
  5. 如果客户端的超时定时器超时，依然没有收到应答包，则说明服务器挂了

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