Socket即时通讯原理

1.Socket简介

• 用于表述IP地址，端口号，是网络的通信机制。
• 网络通讯底层都是基于Socket，因为它包含IP和端口，有了它就能找到哪台设备上的哪个应用。

2.即时通讯原理：

• （Instant messaging，简称IM）

1.AB因距离太远，不能直接通讯
2.通过IM服务器，让两者实现通讯
3.A通过Socket连接IM服务器，B也通过Socket连接IM服务器
4.A发送信息给服务器并且指定给B，B发送信息给服务器并且指定给A，服务器按照指定，
  转发相应信息给相应对象

3.即时通讯存在问题：

• 服务器只能被动等待客户端连接，不能主动连接客户端
  • 如果B发信息给A，而恰巧A没有连接到服务器，那么即时通讯就不即时了

4.即时通讯的长连接原理

• 即时通讯基本都是 HTTP 1.1 协议的长连接
• 其实应用层的HTTP协议本身不存在长连接短连接之分，长连接指的是传输层的TCP连接，进一步说是 复用TCP连接，不需要重复TCP的建立与断开，节约资源
• HTTP就像快递单，有了它快递员才知道你到送货去哪里谁接收，而TCP就像那条路，快递员要通过这条路送货去那里

5.即时通讯的数据传输方式与原理

5.1.短轮询：

• 客户端间隔小段时间即向服务器发送请求，服务器数据无论有无更新 立刻响应。
• 实现简单，但对于服务器压力大。

5.2.长轮询：

• 客户端向服务器发送请求之后，服务器检查数据有无更新，有更新响应，无更新不响应，保持连接到超时。链接断开后客户端即刻再次发送请求。
• 与短轮询比大大减少了请求次数，但长时间连接也会消耗资源。

5.3.SSE（Server-sent Events服务器推送事件）：

• 可以让服务器单向推送数据给浏览器，配合浏览器HTTP请求，实现双向通讯
• 原理：服务器向客户端声明发送的是流信息，实际上是长轮询

5.4.WebSocket

• 既是数据传输(网络通讯)方式，又是应用层协议

• WebSocket 是HTML5推出的支持长连接的应用层协议

• 让客户端和服务器实现真正的双向通讯

• WebSocket使用一个TCP长连接进行双向通讯

  • WebSocket连接服务器的URI以"ws"或者"wss"开头。ws开头的默认TCP端口为80，wss开头的默认端口为443

  • 服务器根据协议头判断是WebSocket还是HTTP

• 使用WebSocket协议，可以实现服务器客户端双向通信。只需要经过一次HTTP请求，就可以做到源源不断的信息传送

  • 避免了长轮询短轮询数据传送实时性差的问题

  • 长轮询短轮询的方式上，要不断的建立关闭HTTP连接，每次又都要重新发送HTTP协议信息，服务端还要解析HTTP协议信息，影响效率

• WebSocket协议是基于 HTTP TCP协议实现的，包含握手过程，以及数据帧双向传输过程。