iOS WebSocket(STOMP协议)使用对接

本片我们说下WebSocket，之前项目中有几个轮询的情况，使用基于http协议的接口，每隔几秒调用一下，感觉有点浪费资源。Http1.0默认是短连接，客户端和服务器每进行一次HTTP操作，就建立一次连接，任务结束就中断连接客户端主动请求，请求过后关闭，这样每隔几秒钟都要去进行三次握手，请求打开-关闭操作很浪费资源。Http1.1之后，默认使用长连接，用以保持连接特性，虽然可以使用Http的长连接来实现但是也有弊端总会造成双方资源的浪费，还有也牵扯H5浏览器，所以经过调研，觉得使用WebSocket来处理轮询的接口。
首先大家要知道什么是协议呢？我们只有了解了网络协议才能对我们接下来的内容理解有帮助，才不会迷茫，那么我们通过一张图来说明下

你不懂我，我不懂你

这就是两个人不在同一频道，各自说各自的，也不懂的对方的，协议可以说是规则。

网络协议：计算机双方必须共同遵从的一组约定。如怎么样建立连接、怎么样互相识别等。只有遵守这个约定，计算机之间才能相互通信交流。它的三要素是：语法、语义、时序。

首先我们先来了解几个概念：

Http协议：HTTP属于应用层协议，HTTP的长连接和短连接本质上是TCP长连接和短连接。

TCP协议：TCP协议属于传输层，TCP协议是可靠的、面向连接的。主要解决如何在IP层之上可靠地传递数据包，使得网络上接收端收到发送端所发出的所有包，并且顺序与发送顺序一致。TCP连接的建立依靠“三次握手”，而释放则需要“四次握手”。

IP协议：IP协议属于网络层，主要解决网络路由和寻址问题。

WebSocket协议：也是基于TCP的长连接，目的就是解决网络传输中的双向通信的问题，就是取代Http在双向通信场景下的使用,而且它的实现方式有些也是基于HTTP的（WS的默认端口是80和443）,WebSocket协议有两部分组成：握手和数据传输。Websocket是一个持久化的协议，相对于HTTP这种是非持久的协议。Http协议是被动性的，也就是只能客户端发起。

Http协议双向通讯解决方案：

1.轮询（polling），轮询就会造成对网络和通信双方的资源的浪费，且非实时。
2.长轮询，客户端发送一个超时时间很长的Request，服务器hold住这个连接，在有新数据到达时返回Response，相比#1，占用的网络带宽少了，其他类似。
3.长连接，这里讲的其实是HTTP的长连接，本质上还是Request/Response消息对，仍然会造成资源的浪费、实时性不强等问题。
*长连接短连接操作过程
短连接的操作步骤是：
建立连接——数据传输——关闭连接...建立连接——数据传输——关闭连接
长连接的操作步骤是：
建立连接——数据传输...（保持连接）...数据传输——关闭连接
上面我们对一些协议做了了解。

以上的使用Http方案会有弊端，这里我们使用WebSocket协议来替代轮询的

*还有一点需要说明的地方就是WebSocket与Socket是没什么关系的，WebSocket协议和Http协议是在应用层，二Socket是对TCP/IP 协议的封装，也就是只是接口（类似于得底层的封装），让你在使用的时候更方便操作。

到这里我们对网络七层概念、及各个协议在哪个层和他们之间的协同工作原理有了了解。这样才会让我们去使用它们的时候会更高效。

*我们借用知乎上大佬的例子来理解下WebSocket执行工作原理:

----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）这样的协议解决了同步有延迟，而且还非常消耗资源的这种情况。

WebSocket协议有很多种
这边我们使用的是STOMP协议，STOMP定义了客户端和服务器之间以Frame进行同行，Frame的格式为：

COMMAND
header1:value1
header2:value2

Body^@

COMMAND分为CONNECT、SEND、SUBSCRIBE、UNSUBSCRIBE、BEGIN、COMMIT、ABORT、ACK、NACK、DISCONNECT这几种。COMMAND之后下一行紧跟着的是头部的键值对，之后加入一条空行，空行之后为body,即传递的消息实体。

本文的核心内容：通俗点stomp协议就是(本人亲自Debug获取，绝对通俗易懂):

\x0A 16进制是\n
\x00 16进制是0
COMMAND + \x0A + 循环添加传递的headerdic参数（key+ : + value + \x0A ）循环完后+\x0A + 若果有body需要加body + \x00
之后再utf-8编码

COMMAND可以为：CONNECT、SEND、SUBSCRIBE、UNSUBSCRIBE、BEGIN、COMMIT、ABORT、ACK、NACK、DISCONNECT、CONNECTED、ERROR、MESSAGE、RECEIPT

其实我们也可以自己定义规则类似于STOMP的协议，只要前后端等定义相同的规则，按照所定义的规则实现，统一解析一样就可以。

iOS客户端处理WebSocket可以使用第三方库jetfire、SocketRocket，但是要想处理STOMP协议或者其他协议的就要自己写个实现类，来处理拼接、解析逻辑。这里我们先来看下基于SocketRocket的实现STOMP协议WebSocket的流程：

流程图

1.打开请求URL
2.得到回调webSocketDidOpen
3.连接Connect，发送连接消息
核心发送消息代码，不管事要连接还是要处理发送各种Command都需要使用：

 private func sendFrame(command: String?, header: [String: String]?, body: AnyObject?) {
        if socket?.readyState == .OPEN {
            var frameString = ""
            if command != nil {
                frameString = command! + "\n"
            }
            
            if let header = header {
                for (key, value) in header {
                    frameString += key
                    frameString += ":"
                    frameString += value
                    frameString += "\n"
                }
            }
            
            if let body = body as? String {
                frameString += "\n"
                frameString += body
            } else if let _ = body as? NSData {
                
            }
            
            if body == nil {
                frameString += "\n"
            }
            
            frameString += StompCommands.controlChar
            
            if socket?.readyState == .OPEN {
                socket?.send(frameString)
            } else {
                print("no socket connection")
                if let delegate = delegate {
                    DispatchQueue.main.async(execute: {
                        delegate.stompClientDidDisconnect(client: self)
                    })
                    
                    
                }
            }
        }
    }

仔细看下这段代码你会觉得跟我之前说的通俗规则是不是一样呢？可以对比下。
4.发送后就是等着服务端回调给我们消息，不过也可能是失败的消息.
5.连接完成后基本操作实现就是send和subscribe
6.如果不用的时候可以取消连接disConnect
之前网上找了好多第三方库都是说可以实现Stomp协议，但是我使用后都不可以，最后亲身测试一下两个是完全可以的。通过验证也得出了上边的协议规则。
下边是github上的两个实现库
WebsocketStompKit、StompClientLib
也可以使用pod ZMBase(Swift)或者OTBase(OC),里边抽出了实现的类

pod 'ZMBase', '~> 0.1.1'
pod 'OTBase', '~> 0.1.1'

这里整理了一个包含iOS（OC、Swift）、Android的实现Demo，如果需要请点击。
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