了解websocket是什么

作者：Ovear 
链接：https://www.zhihu.com/question/20215561/answer/40316953
来源：知乎
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一、WebSocket是HTML5出的东西（协议），也就是说HTTP协议没有变化，或者说没关系，但HTTP是不支持持久连接的（长连接，循环连接的不算）
首先HTTP有1.1和1.0之说，也就是所谓的keep-alive，把多个HTTP请求合并为一个，但是Websocket其实是一个新协议，跟HTTP协议基本没有关系，只是为了兼容现有浏览器的握手规范而已，也就是说它是HTTP协议上的一种补充可以通过这样一张图理解
<img src="https://pic1.zhimg.com/6651f2f811ec133b0e6d7e6d0e194b4c_b.jpg" data-rawwidth="374" data-rawheight="133" class="content_image" width="374">有交集，但是并不是全部。 有交集，但是并不是全部。
另外Html5是指的一系列新的API，或者说新规范，新技术。Http协议本身只有1.0和1.1，而且跟Html本身没有直接关系。。
通俗来说，你可以用HTTP 协议传输非Html 数据，就是这样=。=
再简单来说， 层级不一样。

二、Websocket是什么样的协议，具体有什么优点
首先，Websocket是一个 持久化的协议，相对于HTTP这种 非持久的协议来说。
简单的举个例子吧，用目前应用比较广泛的PHP生命周期来解释。
1) HTTP的生命周期通过Request来界定，也就是一个Request 一个Response，那么 在HTTP1.0 中，这次HTTP请求就结束了。
在HTTP1.1中进行了改进，使得有一个keep-alive，也就是说，在一个HTTP连接中，可以发送多个Request，接收多个Response。
但是请记住 Request = Response ， 在HTTP中永远是这样，也就是说一个request只能有一个response。而且这个response也是 被动的，不能主动发起。

教练，你BB了这么多，跟Websocket有什么关系呢？
_(:з」∠)_好吧，我正准备说Websocket呢。。
首先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。
在握手阶段是一样的
-------以下涉及专业技术内容，不想看的可以跳过lol:，或者只看加黑内容--------
首先我们来看个典型的Websocket握手（借用Wikipedia的。。）

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

熟悉HTTP的童鞋可能发现了，这段类似HTTP协议的握手请求中，多了几个东西。
我会顺便讲解下作用。

Upgrade: websocket
Connection: Upgrade

这个就是Websocket的核心了，告诉Apache、Nginx等服务器： 注意啦，窝发起的是Websocket协议，快点帮我找到对应的助理处理~不是那个老土的HTTP。

Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13

首先，Sec-WebSocket-Key 是一个Base64 encode的值，这个是浏览器随机生成的，告诉服务器： 泥煤，不要忽悠窝，我要验证尼是不是真的是Websocket助理。
然后，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。简单理解： 今晚我要服务A，别搞错啦~
最后，Sec-WebSocket-Version 是告诉服务器所使用的Websocket Draft（协议版本），在最初的时候，Websocket协议还在 Draft 阶段，各种奇奇怪怪的协议都有，而且还有很多期奇奇怪怪不同的东西，什么Firefox和Chrome用的不是一个版本之类的，当初Websocket协议太多可是一个大难题。。不过现在还好，已经定下来啦~大家都使用的一个东西~ 脱水： 服务员，我要的是13岁的噢→_→

然后服务器会返回下列东西，表示已经接受到请求， 成功建立Websocket啦！

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

这里开始就是HTTP最后负责的区域了，告诉客户，我已经成功切换协议啦~

Upgrade: websocket
Connection: Upgrade

依然是固定的，告诉客户端即将升级的是Websocket协议，而不是mozillasocket，lurnarsocket或者shitsocket。
然后，Sec-WebSocket-Accept 这个则是经过服务器确认，并且加密过后的 Sec-WebSocket-Key。服务器： 好啦好啦，知道啦，给你看我的ID CARD来证明行了吧。。
后面的，Sec-WebSocket-Protocol 则是表示最终使用的协议。

至此，HTTP已经完成它所有工作了，接下来就是完全按照Websocket协议进行了。
具体的协议就不在这阐述了。
------------------技术解析部分完毕------------------

<img src="https://pic2.zhimg.com/afe119b52e096016139edabc2dfa9661_b.jpg" data-rawwidth="161" data-rawheight="187" class="content_image" width="161">你TMD又BBB了这么久，那到底Websocket有什么鬼用，http long poll，或者ajax轮询不都可以实现实时信息传递么。 你TMD又BBB了这么久，那到底Websocket有什么鬼用，http long poll，或者ajax轮询不都可以实现实时信息传递么。
<img src="https://pic1.zhimg.com/20110e661edb1e93755a99c1d826e264_b.jpg" data-rawwidth="176" data-rawheight="193" class="content_image" width="176">

好好好，年轻人，那我们来讲一讲Websocket有什么用。
来给你吃点胡（苏）萝（丹）卜（红）
<img src="https://pic4.zhimg.com/31ddf0cfbeecef21568d85ca60b5f1ff_b.jpg" data-rawwidth="53" data-rawheight="65" class="content_image" width="53"> 三、Websocket的作用
在讲Websocket之前，我就顺带着讲下 long poll 和 ajax轮询 的原理。
首先是 ajax轮询 ，ajax轮询 的原理非常简单，让浏览器隔个几秒就发送一次请求，询问服务器是否有新信息。
场景再现：
客户端：啦啦啦，有没有新信息(Request)
服务端：没有（Response）
客户端：啦啦啦，有没有新信息(Request)
服务端：没有。。（Response）
客户端：啦啦啦，有没有新信息(Request)
服务端：你好烦啊，没有啊。。（Response）
客户端：啦啦啦，有没有新消息（Request）
服务端：好啦好啦，有啦给你。（Response）
客户端：啦啦啦，有没有新消息（Request）
服务端：。。。。。没。。。。没。。。没有（Response） ---- loop

long poll
long poll 其实原理跟 ajax轮询 差不多，都是采用轮询的方式，不过采取的是阻塞模型（一直打电话，没收到就不挂电话），也就是说，客户端发起连接后，如果没消息，就一直不返回Response给客户端。直到有消息才返回，返回完之后，客户端再次建立连接，周而复始。
场景再现
客户端：啦啦啦，有没有新信息，没有的话就等有了才返回给我吧（Request）
服务端：额。。 等待到有消息的时候。。来 给你（Response）
客户端：啦啦啦，有没有新信息，没有的话就等有了才返回给我吧（Request） -loop

从上面可以看出其实这两种方式，都是在不断地建立HTTP连接，然后等待服务端处理，可以体现HTTP协议的另外一个特点， 被动性。
何为被动性呢，其实就是，服务端不能主动联系客户端，只能有客户端发起。
简单地说就是，服务器是一个很懒的冰箱（这是个梗）（不会、不能主动发起连接），但是上司有命令，如果有客户来，不管多么累都要好好接待。

说完这个，我们再来说一说上面的缺陷（原谅我废话这么多吧OAQ）
从上面很容易看出来，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）
long poll 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）
所以ajax轮询 和long poll 都有可能发生这种情况。

客户端：啦啦啦啦，有新信息么？
服务端：月线正忙，请稍后再试（503 Server Unavailable）
客户端：。。。。好吧，啦啦啦，有新信息么？
服务端：月线正忙，请稍后再试（503 Server Unavailable）

客户端：<img src="https://pic1.zhimg.com/7c0cf075c7ee4cc6cf52f4572a4c1c10_b.jpg" data-rawwidth="143" data-rawheight="50" class="content_image" width="143">
然后服务端在一旁忙的要死：冰箱，我要更多的冰箱！更多。。更多。。（我错了。。这又是梗。。）

--------------------------
言归正传，我们来说Websocket吧
通过上面这个例子，我们可以看出，这两种方式都不是最好的方式，需要很多资源。
一种需要更快的速度，一种需要更多的'电话'。这两种都会导致'电话'的需求越来越高。
哦对了，忘记说了HTTP还是一个无状态协议。（感谢评论区的各位指出OAQ）
通俗的说就是，服务器因为每天要接待太多客户了，是个 健忘鬼，你一挂电话，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。

所以在这种情况下出现了，Websocket出现了。
他解决了HTTP的这几个难题。
首先， 被动性，当服务器完成协议升级后（HTTP->Websocket），服务端就可以主动推送信息给客户端啦。
所以上面的情景可以做如下修改。
客户端：啦啦啦，我要建立Websocket协议，需要的服务：chat，Websocket协议版本：17（HTTP Request）
服务端：ok，确认，已升级为Websocket协议（HTTP Protocols Switched）
客户端：麻烦你有信息的时候推送给我噢。。
服务端：ok，有的时候会告诉你的。
服务端：balabalabalabala
服务端：balabalabalabala
服务端：哈哈哈哈哈啊哈哈哈哈
服务端：笑死我了哈哈哈哈哈哈哈

就变成了这样，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。（在程序设计中，这种设计叫做回调，即：你有信息了再来通知我，而不是我傻乎乎的每次跑来问你）
这样的协议解决了上面同步有延迟，而且还非常消耗资源的这种情况。
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。

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
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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

 

Ajax vs WebSocket

时间 2013-10-08 23:41:39  次碳酸钴的技术博客

原文   http://www.web-tinker.com/article/20372.html

主题  WebSocket  Ajax

本站已经不使用Ajax好久了，目前的WebSocket版程序也运行的很稳定。有人问为什么不用Ajax？WebSocket有什么优点吗？我最讨厌这样的问题了，不过这个问题确实值得思考。和TCP比起来WebSocket简直毫无优点，但是和Ajax比起来它几乎浑身都是优点。 
Ajax有什么优点？ 
有人回答Ajax可以在页面不刷新的情况下加载并更新数据就是它的优点。这用IFRAME也能做到，根本算不上什么优点。那么Ajax使用起来比IFRAME方便算是优点了吧？这是不可否认的，但仅此而已。由此我们只能得出一个结论：Ajax比IFRAME方式强。这放在2005年也许值得思考，但现在已经是2013年了。比IFRAME强很光荣吗？不过由于Ajax流行了这么多年，浏览器对它已经兼容的非常完美。而且它完全基于HTTP，只需要做前端的封装就可以使用。而且有很多成熟的框架可以直接使用，像jQuery这样的封装，调用时只要一行代码就能搞定。初学者甚至不需要知道什么是XHR对象就可以使用封装好的Ajax。所以我总结下Ajax的优点就是：兼容性好、易学易用。 
我为什么不用Ajax？ 
最重要的原因是它不能满足我的需求，或者说如果非要用Ajax做到同样的效果我需要更大的服务器开销。现代Web的趋势对数据实时同步的需求越来越高，无论是百度贴吧还是QQ空间，它们的程序都有长轮询在工作，以确保服务器上的数据可以实时推送到客户端。但是长轮询是个开销很大的东西，每次通信都需要一个新的HTTP请求，如果数据交互频繁，服务器就需要处理很多HTTP请求。而且，HTTP请求头中会发送Cookie等一些不必要的数据，这会浪费了大量带宽。当然，数据流方式的Comet也是一种不错的做法，他可以规避长轮询的各种问题。但是它需要在低版本IE上需要使用IFRAME做兼容，算不上纯正的Ajax方式。而且由于浏览器对XHR对象的实现细节目前没有规范的约束，这种Comet方式的稳定性并不好。所以说Comet是Ajax的硬伤。 
为什么用WebSocket？ 
其实是迫不得已！我觉得WebSocket这个协议的设计也有很多蛋疼之处，之前的文章中就喷过它。如果浏览器直接提供TCP的API我一定不会用这种蛋疼的协议！有时候甚至想用UDP，但是浏览器不给兼容有什么办法呢？WebSocket是目前兼容最好的通信API了，虽然IE从10才开始兼容，但是低版本IE我们也可以通过AS上TCP的API来自己封装个WebSocket协议，这在之前的文章中有介绍过。使用WebSocket的另一大原因是很多Mobile设备上的浏览器也支持它。 
为什么WebSocket至今没有流行起来？ 
最重要的原因就是兼容性，要是IE6就兼容早就流行起来了！问题是从IE10才开始兼容，虽然对低版本IE的兼容我们可以变相实现，但很多人就是不愿意使用变相兼容。他们觉得这种实现方式稳定性太差不可靠了。除了兼容性问题就是构架困难的问题，WebSocket的握手协议虽然是形似HTTP但它不是，所以很多HTTP服务器上难以实现WebSocket。几乎所有CGI方式运行的服务器程序都对WebSocket不友好，所以在服务器方面它就吃了个闭门羹。另外，目前也没有什么比较成熟的WebSocket框架可以用，所以一般的开发者都不会考虑它。 
什么时候不该用WebSocket？ 
最大的问题依然是兼容性，虽然我们可以变相兼容到低版本IE上，但是那样就失去了原有的优势。所以如果一个项目面向的用户群使用的浏览器大部分都为低版本IE时就不该使用WebSocket。另外，WebSocket是长连接，如果客户端的程序没有数据实时同步的需求就没必要使用它。因为长连接会带来一定的服务器内存开销。如果Ajax就能轻松搞定的话就完全没必要兴师动众的搞WebSocket。

转载于:https://www.cnblogs.com/wuyiran/p/6398480.html