标签：HTTP 简介 轮询 WebSocket 连接 服务端 客户端

为什么需要WebSocket

在HTTP协议中，所有的请求都是由客户端发起的，由服务端进行响应，服务端无法向客户端推送消息，但是在一些需要即时通信的应用中，又不可避免地需要服务端向客户端推送消息，传统的解决方案主要有如下几种。

1. 轮询

轮询是最简单的一种解决方案，所谓轮询，就是客户端在固定的时间间隔下不停地向服务端发送请求，查看服务端是否有最新的数据，若服务端有最新的数据，则返回给客户端，若服务端没有，则返回一个空的JSON或者XML文档。

轮询对开发人员而言实现方便，但是弊端也很明显：客户端每次都要新建HTTP请求，服务端要处理大量的无效请求，在高并发场景下会严重拖慢服务端的运行效率，同时服务端的资源被极大的浪费了，因此这种方式并不可取。

2. 长轮询

长轮询是传统轮询的升级版，当聪明的工程师看到轮询所存在的问题后，就开始解决问题，于是有了长轮询。

不同于传统轮询，在长轮询中，服务端不是每次都会立即响应客户端的请求，只有在服务端有最新数据的时候才会立即响应客户端的请求，否则服务端会持有这个请求而不返回，直到有新数据时才返回。

这种方式可以在一定程度上节省网络资源和服务器资源，但是也存在一些问题，例如：

• 如果浏览器在服务器响应之前有新数据要发送，就只能创建一个新的并发请求，或者先尝试断掉当前请求，再创建新的请求。

• TCP和HTTP规范中都有连接超时一说，所以所谓的长轮询并不能一直持续，服务端和客户端的连接需要定期的连接和关闭再连接，这又增大了程序员的工作量，当然也有一些技术能够延长每次连接的时间，但毕竟是非主流解决方案。

3. Applet和Flash

Applet和Flash都已经是明日黄花，不过在这两个技术存在的岁月里，除了可以让我们的HTML页面更加绚丽之外，还可以解决消息推送问题。

开发者可以使用Applet和Flash来模拟全双工通信，通过创建一个只有1个像素点大小的透明的Applet或者Flash，然后将之内嵌在网页中，再从Applet或者Flash的代码中创建一个Socket连接进行双向通信。

这种连接方式消除了HTTP协议中的诸多限制，当服务器有消息发送到客户端的时候，开发者可以在Applet或者Flash中调用JavaScript函数将数据显示在页面上，当浏览器有数据要发送给服务器时也一样，通过Applet或者Flash来传递。

这种方式真正地实现了全双工通信，不过也有问题，说明如下：

• 浏览器必须能够运行Java或者Flash。

• 无论是Applet还是Flash都存在安全问题。

• 随着HTML 5标准被各浏览器厂商广泛支持，Flash下架已经被提上日程（Adobe宣布2020年正式停止支持Flash）。

其实，传统的解决方案不止这三种，但是无论哪种解决方案都有自身的缺陷，于是有了WebSocket。

 

WebSocket简介

WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议，已被W3C定为标准。

使用WebSocket可以使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单，它允许服务端主动向客户端推送数据。

在WebSocket协议中，浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就可以直接创建持久性的连接，并进行双向数据传输。

WebSocket使用了HTTP/1.1的协议升级特性，一个WebSocket请求首先使用非正常的HTTP请求以特定的模式访问一个URL，这个URL有两种模式，分别是ws和wss，对应HTTP协议中的HTTP和HTTPS，在请求头中有一个Connection:Upgrade字段，表示客户端想要对协议进行升级，另外还有一个Upgrade:websocket字段，表示客户端想要将请求协议升级为WebSocket协议。这两个字段共同告诉服务器要将连接升级为WebSocket这样一种全双工协议，如果服务端同意协议升级，那么在握手完成之后，文本消息或者其他二进制消息就可以同时在两个方向上进行发送，而不需要关闭和重建连接。此时的客户端和服务端关系是对等的，它们可以互相向对方主动发送消息。

和传统的解决方案相比，WebSocket主要有如下特点：

• WebSocket使用时需要先创建连接，这使得WebSocket成为一种有状态的协议，在之后的通信过程中可以省略部分状态信息（例如身份认证等）。

• WebSocket连接在端口80（ws）或者443（wss）上创建，与HTTP使用的端口相同，这样，基本上所有的防火墙都不会阻止WebSocket连接。

• WebSocket使用HTTP协议进行握手，因此它可以自然而然地集成到网络浏览器和HTTP服务器中，而不需要额外的成本。

• 心跳消息（ping和pong）将被反复的发送，进而保持WebSocket连接一直处于活跃状态。

• 使用该协议，当消息启动或者到达的时候，服务端和客户端都可以知道。

• WebSocket连接关闭时将发送一个特殊的关闭消息。

• WebSocket支持跨域，可以避免Ajax的限制。

• HTTP规范要求浏览器将并发连接数限制为每个主机名两个连接，但是当我们使用WebSocket的时候，当握手完成之后，该限制就不存在了，因为此时的连接已经不再是HTTP连接了。

• WebSocket协议支持扩展，用户可以扩展协议，实现部分自定义的子协议。

• 更好的二进制支持以及更好的压缩效果。

WebSocket既然具有这么多优势，使用场景当然也是非常广泛的，例如：

• 在线股票网站。

• 即时聊天。

• 多人在线游戏。

• 应用集群通信。

• 系统性能实时监控。

 

文章来源: Spring Boot+Vue全栈开发实战 - 11.2 WebSocket简介

 

标签：HTTP,简介,轮询,WebSocket,连接,服务端,客户端
来源： https://www.cnblogs.com/ooo0/p/16408190.html

本站声明： 1. iCode9 技术分享网（下文简称本站）提供的所有内容，仅供技术学习、探讨和分享；
2. 关于本站的所有留言、评论、转载及引用，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关；
3. 关于本站的所有言论和文字，纯属内容发起人的个人观点，与本站观点和立场无关；
4. 本站文章均是网友提供，不完全保证技术分享内容的完整性、准确性、时效性、风险性和版权归属；如您发现该文章侵犯了您的权益，可联系我们第一时间进行删除；
5. 本站为非盈利性的个人网站，所有内容不会用来进行牟利，也不会利用任何形式的广告来间接获益，纯粹是为了广大技术爱好者提供技术内容和技术思想的分享性交流网站。