WebSocket原理与实践(一)---基本原理

一：为什么要使用WebSocket?
1. 了解现有的HTTP的架构模式：
Http是客户端/服务器模式中请求-响应所用的协议，在这种模式中，客户端(一般是web浏览器)向服务器提交HTTP请求，服务器响应请求的资源
(例如HTML页面)和关于页面的附加信息。

1-1. HTTP的特点是：
HTTP是半双工协议，也就是说，在同一时刻流量只能单向流动，客户端向服务器发送请求(单向的)，然后服务器响应请求(单向的)。服务器不能主动推送数据给浏览器。

当初这么设计也是有原因的，假如服务器能主动推送数据给浏览器的话，那么浏览器很容易受到攻击，比如一些广告商会主动把一些广告信息强行的传输给客户端。
半双工的缺点是：效率非常低下。
比如想实现股票的实时行情，火车票的剩余票数等这些，半双工协议是无法做到的。

2. 了解HTTP轮询，长轮询和流化。
一般情况下，浏览器访问网页时，会向页面所在的服务器发送一个HTTP请求，Web服务器确认请求并向浏览器返回响应。但是像股价，实时新闻等到达浏览器
显示页面时已经过时了，如果用户想要得到最新的实时信息，他们就要不断的刷新页面，这种显然是不切实际的。

轮询： 轮询是通过浏览器定时的向web服务器发送http的Get请求，服务器收到请求后，就把最新的数据发回给客户端，客户端得到数据后，将其显示出来，然后再定期的重复这一过程，虽然可以满足需求，但是存在一些缺点，比如某一段时间内web服务器没有更新的数据，但是浏览器仍然需要定时的发送Get请求过来询问，那么即浪费了带宽，又浪费了cpu的利用率。
如下图：

长轮询: 客户端向服务器请求信息，并在设定的时间段内打开一个连接，服务器如果没有任何信息，会保持请求打开，直到有客户端可用的信息，或者直到
指定的超时时间用完为止。这个时候，客户端会重新向服务器请求信息。长轮询也可以叫做Comet或反向ajax。它会延长HTTP响应的完成，直到服务器有
需要发送给客户端的内容，这种技术通常可以叫 "挂起GET" 或 "搁置POST".

缺点是：
当信息量非常大的时候，长轮询相对于http轮询并没有明显的性能优势，因为客户端必须频繁地重连到服务器以读取新信息。造成网络的表现和常规轮询相同。

如下图：

流化： 在流化技术中，客户端发送一个请求，服务器发送并维护一个持续更新和保持打开的开放响应。每当服务器有需要交付给客户端信息时，它就更新响应
。但是服务器从不发出完成HTTP响应的请求，从而使链接一直保持打开。在这种情况下，代理和防火墙可能缓存响应，导致信息交付的延迟增加。
因此许多流化对于存在防火墙和代理的网络是不友好的。

3. 了解WebSocket
WebSocket是一种全双工，双向，单套接字连接，使用websocket，http请求变成打开websocket的链接的单一请求，并且重用从客户端到服务器以及
服务器到客户端的同一连接。

WebSocket减少了延迟，因为一旦建立起Websocket连接，服务器可以在消息可用时发送他们。和轮询不同的是：WebSocket只发出一个请求，服务器
不需要等待来自客户端的请求，且客户端可以在任何时候向服务器端发送消息，和轮询相比的话，不管是否有可用消息，每隔一段时间都发送一个请求，
单一请求大大减少了延迟。

优点有如下：
1. WebSocket使实时通信更加有效。能节约带宽，CPU资源并减少延迟。
2. WebSocket使Web上客户端和服务器之间的通信变得更加的简单。
3. Websocket是一个底层网络协议，我们可以在它的基础之上构建其他的标准协议。

WebSocket的应用场景？
比如聊天，大型多人在线游戏，股票交易应用或实时新闻等。

二：了解WebSocket的相关API

见如下文章： https://blog.csdn.net/chansoncc/article/details/83656378