两个程序间通信(二):WebSocket

素材来源:WebSocket 是什么原理?为什么可以实现持久连接

WebSocket是HTML5出来的东西(协议),基于HTTP协议的一种补充,为了兼容浏览器的握手规范。“基本握手”讲的是关于协商数据段的发送和接受同步,并且确认数据发送、接受完毕,何时撤销,并建立连接。

三次握手

HTTP协议本身有
1.0 生命周期中一个Request一个Response,一个HTTP请求结束
1.1 有keep-alive,可以发送多个Request接收多个Response

HTTP1.1:

GET http://facebook.com/ HTTP/1.1
Accept: application/x-ms-application, image/jpeg, application/xaml+xml, [...]
User-Agent: Mozilla/4.0 (compatible; MSIE 8.0; Windows NT 6.1; WOW64; [...]
Accept-Encoding: gzip, deflate
Connection: Keep-Alive
Host: facebook.com
Cookie: datr=1265876274-[...]; locale=en_US; lsd=WW[...]; c_user=2101[...]

WebSocket :

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

Upgrade字样提示了Apache、Nginx等服务器(服务器之后会把具体业务逻辑交给相对应的Handler,比如PHP),发起的是Websocket协议。Sec-WebSocket-Key是一个Base64 encode值,有浏览器随机生成,来验证服务器是不是Websocket助理。Sec_WebSocket-Protocol 是一个用户定义的字符串,用来区分同URL下,不同的服务所需要的协议。之后服务器会返回:

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk=
Sec-WebSocket-Protocol: chat

这部分由HTTP负责,显示协议切换成功,之后的部分由Websocket处理。

AJAX轮询和Long Poll:

这两个也可以实现实时信息传递。轮询是browser每个几秒发一个请求,询问Server有没有新信息。Long Poll是阻塞模式,一直询问,不断连,直到有消息,才Response,然后再建立阻塞连接。体现了HTTP的被动型的缺点,无法主动发送数据。并且AJAX轮询需要很快的处理速度和资源,Long Poll需要高并发,能同时多线程。服务器容易繁忙甚至崩溃。Websocket双向的,而long poll是单向的,如果还要再long poll阻塞期间发送消息,还必须建立另外一个连接。所以在相同的并发下 ,long pool的可容纳客户数小于Websocket。
Websocket可以主动推送信息给客户端,一次HTTP请求,源源不断的信息传送。这种设计叫回调(callback),回调之前在学习AJAX事件处理的时候多次用到过,比如:

事件处理

addEvent(el, event, callback);
The function takes three parameters:
i) el is a DOM node representing the element that
the event will be added to or removed from.
ii) event is the type of event being listened for.
iii) callback is the function that is to be run when
the event is triggered on that element.

animate

$(function(){
$('li').on('click',function(){
$(this).animate({
opacity: 0.0,
paddingLeft: '+=80'
}, 500, function(){
$(this).remove();
})
})
})


同时,在传统的方式上,要不断的建立,关闭HTTP协议,由于HTTP是非状态性的,每次都要**重新传输identity info(鉴别信息)**,来告诉服务端你是谁。虽然接线员很快速,但是每次都要听这么一堆,效率也会有所下降的,同时还得不断把这些信息转交给客服,不但浪费客服的**处理时间**,而且还会在网路传输中消耗**过多的流量/时间。**但是Websocket只需要**一次HTTP握手,所以说整个通讯过程是建立在一次连接/状态中**,也就避免了HTTP的非状态性,服务端会一直知道你的信息,直到你关闭请求,这样就解决了接线员要反复解析HTTP协议,还要查看identity info的信息。同时由**客户主动询问**,转换为**服务器(推送)有信息的时候就发送(当然客户端还是等主动发送信息过来的。。)**,没有信息的时候就交给接线员(Nginx),不需要占用本身速度就慢的**客服(Handler)**了。

至于怎么在不支持Websocket的客户端上使用Websocket。。答案是:**不能**但是可以通过上面说的 long poll 和 ajax 轮询来 **模拟出类似的效果**。WebSocket 跟其他 API 比较不一样的是,它不仅仅依赖于浏览器支持,同时要求服务器和代理(假若需要经过代理的话)支持。WebSocket 本质上跟 HTTP 完全不一样,只不过为了兼容性,WebSocket 的握手是以 HTTP 的形式发起的,如果服务器或者代理不支持 WebSocket,它们会把这当做一个不认识的 HTTP 请求从而优雅地拒绝掉。


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