WebSocket协议及优点（总结）

参考文章：https://www.zhihu.com/question/20215561
参考书籍：《图解HTTP》

这篇文章通过http的瓶颈，引出ajax轮询以及长轮询，最后说明为什么使用websocket以及他的原理

当我们使用http协议探知服务器上是否有内容更新，就必须频繁的从客户端到服务器端进行确认。而http一下的这些标准会成为一个瓶颈：

• 一条连接上只可以发送一个请求
• 请求只能从客户端开始。客户端不可以接收除了响应以外的指令。
• 请求 / 响应首部未经过压缩就直接进行传输。首部的信息越多，那么延迟就越大。
• 发送冗长的首部。每次互相发送相同的首部造成的浪费越多
• 可以任意选择数据压缩格式。非强制压缩发送

ajax轮询

ajax（异步的javascript与xml技术）是一种有效利用javascript和dom的操作，以达到局部web页面的提花和加载的异步通信手段。和以前的同步通信相比，他只更新一部分页面，相应中传输饿数据量会因此的减少。

ajax轮询的原理是，让浏览器每隔一段时间就发送一次请求，询问服务器是否有新消息。
而利用ajax实时的从服务器获取内容，有可能导致大量的请求产生。

长轮询

原理和ajax轮询差不多，都是采用轮询的方式，不过采用的是阻塞模型。也就是说，当客户端发起连接后，如果服务器端内容没有更新，将响应至于挂起状态，一直不回复response给客户端，知道有内容更新，再返回响应。

虽然可以做到实时更新，但是为了保留响应，一次连接饿持续时间也变长了。期间，为了维持连接会消费更多的资源。

从上面两种方式中，其实可以看出是再不断的建立http连接，然后等待服务器处理，可以体现出了http的特点：被动性，即：请求只能由客户端发起。服务器端不能主动联系客户端。
不管怎么样，上面这两种都是非常消耗资源的。
ajax轮询 需要服务器有很快的处理速度和资源。（速度）
长轮询 需要有很高的并发，也就是说同时接待客户的能力。（场地大小）

除了以上这些，HTTP还是一个无状态协议。
通俗的说就是，服务器因为每天要接待太多浏览器了，是个健忘鬼，你一断连接，他就把你的东西全忘光了，把你的东西全丢掉了。你第二次还得再告诉服务器一遍。

WebSocket

WebSocket其实是HTTP协议上的一种补充，他们有交集但并不是全部。

一旦web服务器和客户端建立起websocket协议的通信连接，之后所有的通信都依靠这个专用连接进行。只需要经过一次HTTP请求，就可以做到源源不断的信息传送了。

websocket是基于HTTP协议的，或者说借用了http的协议来完成一部分握手。为了实现websocket通信，在http建立连接后，还需要进行一次“握手”的步骤。

握手 · 请求

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

为了实现websocket通信，需要用到http的Upgrade首部字段，告知服务器通信协议已发生改变：我要发起的是websocket协议。以达到握手的目的。
Sec-WebSocket-Key字段记录着握手必不可少的键值，用于验证服务器是否支持websocket通信。
Sec-WebSocket-Protocol字段记录的是所需要使用的协议。

握手 · 响应

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

对于客户端的请求，服务器返回状态码 101 Switching Protocols的响应。
返回Upgrate告诉客户端即将升级的协议是Websocket协议。
Sec-WebSocket-Accept字段值是由握手请求中的Sec-WebSocket-Key字段值加密过后生成的。
Sec-WebSocket-Protocol 则是表明最总使用的协议。

到这里，http已经完成所有他的工作了，接下来通信时不再使用HTTP的数据帧，而是使用websocket独立的数据帧。

因此，websocket协议具有以下的特点：

• 推送功能
  支持服务器端向客户端推送功能。服务器可以直接发送数据而不用等待客户端的请求。
• 减少通信量
  只要建立起websocket连接，就一直保持连接，在此期间可以源源不断的传送消息，直到关闭请求。也就避免了HTTP的非状态性。
  和http相比，不但每次连接时的总开销减少了，而且websocket的首部信息量也小 ，通信量也减少了。
• 减少资源消耗
  那么为什么他会解决服务器上消耗资源的问题呢？
  其实我们所用的程序是要经过两层代理的，即HTTP协议在Nginx等服务器的解析下，然后再传送给相应的Handler（PHP等）来处理。
  简单地说，我们有一个非常快速的接线员（Nginx），他负责把问题转交给相应的客服（Handler）。本身接线员基本上速度是足够的，但是每次都卡在客服（Handler）了，老有客服处理速度太慢。导致客服不够。Websocket就解决了这样一个难题，建立后，可以直接跟接线员建立持久连接，有信息的时候客服想办法通知接线员，然后接线员在统一转交给客户。这样就可以解决客服处理速度过慢的问题了。