【温故而知新】HTML5 WebSocket

前言

HTML5是HTML的最新版本，它引入了许多新的元素和功能，以适应现代网页开发的需求。以下是HTML5的一些主要特点：

1. 新增语义元素：HTML5引入了许多新的语义元素，如
   、

   、

   、

   等，这些元素有助于提高网页的结构化和可访问性。
2. 媒体支持：HTML5引入了和元素，使得开发者可以在网页上直接嵌入音频和视频内容，而不需要依赖第三方插件。
3. Canvas绘图：HTML5引入了元素，使得开发者可以使用JavaScript在网页上绘制图形和动画。
4. 语义化标签：HTML5的语义化标签使得网页的结构更加清晰和易于理解。例如，使用
   元素表示导航链接，使用

   元素表示独立的内容等。
5. 交互性：HTML5提供了更多的API和事件处理程序，使得开发者可以创建更加交互式的网页和应用。例如，拖放功能、文件上传和下载、地理定位等。
6. 离线和存储：HTML5提供了离线存储和会话存储功能，使得开发者可以在用户的设备上存储数据，以便在离线时使用。
7. 更好的表单控制：HTML5改进了表单元素和输入类型，使得表单的验证和输入更加方便和智能。

HTML5是一个非常强大的工具，它为开发者提供了更多的功能和灵活性，使得他们可以创建出更加丰富、交互性更强、功能更全面的网页和应用。

一、概念

WebSocket是HTML5开始提供的一种在单个TCP连接上进行全双工通讯的协议。它使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单，允许服务端主动向客户端推送数据。在WebSocket API中，浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。

当获取WebSocket连接后，可以通过send()方法来向服务器发送数据，并通过onmessage事件来接收服务器返回的数据。同时，WebSocket协议也提供了一些额外的机制，如关闭连接、发送广播消息等。

WebSocket的优点包括：

1. 持久连接：WebSocket保持了TCP连接的开启状态，避免了HTTP协议中频繁的握手操作，提高了数据传输的效率和实时性。
2. 双向通信：WebSocket允许客户端和服务器之间进行双向通信，即同时支持客户端向服务器发送数据和服务器向客户端推送数据。
3. 自定义协议：WebSocket可以与各种应用层协议一起使用，如HTTP、MQTT等。这使得WebSocket在各种应用场景下都能够得到广泛的应用。
4. 跨域通信：WebSocket支持跨域通信，即客户端和服务器可以在不同的域名下进行通信。
5. 协议透明：WebSocket是一种透明的协议，对于开发者来说，它就像一个普通的TCP连接一样，可以发送任何类型的数据。

WebSocket是一个非常强大和灵活的协议，适用于需要实时通信的Web应用程序，如在线游戏、聊天室、股票交易等。

二、案例

要在HTML5中使用WebSocket，您需要创建一个新的WebSocket对象，并指定要连接到的服务器的URL。以下是一个示例：

var socket = new WebSocket("ws://example.com/socket");

// WebSocket event listeners
socket.onopen = function() {
  console.log("WebSocket connection established.");
};

socket.onmessage = function(event) {
  var message = event.data;
  console.log("Received message: " + message);
};

socket.onclose = function(event) {
  console.log("WebSocket connection closed with code: " + event.code);
};

// Sending messages
socket.send("Hello, server!");

// Closing the connection
socket.close();
 

在上面的例子中，WebSocket对象是用URL“ws://example.com/socket”创建的。当成功建立连接时，会触发onopen事件侦听器。当从服务器接收到新消息时，onmessage事件侦听器会被触发。当连接关闭时，会触发onclose事件侦听器。
您可以使用WebSocket对象的send方法向服务器发送消息。close方法用于关闭WebSocket连接。
WebSocket提供了实时双向通信通道，适用于需要实时更新的应用程序，如聊天应用程序、实时游戏和协作编辑工具。

三、属性

属性	描述
Socket.readyState	只读属性 readyState 表示连接状态，可以是以下值：0 - 表示连接尚未建立。1 - 表示连接已建立，可以进行通信。2 - 表示连接正在进行关闭。3 - 表示连接已经关闭或者连接不能打开。
Socket.bufferedAmount	只读属性 bufferedAmount 已被 send() 放入正在队列中等待传输，但是还没有发出的 UTF-8 文本字节数。

四、事件

事件	事件处理程序	描述
open	Socket.onopen	连接建立时触发
message	Socket.onmessage	客户端接收服务端数据时触发
error	Socket.onerror	通信发生错误时触发
close	Socket.onclose	连接关闭时触发

五、方法

方法	描述
Socket.send()	使用连接发送数据
Socket.close()	关闭连接

六、常见问题

1. WebSocket与HTTP有什么区别？
   WebSocket是一种全双工通信协议，提供了客户端和服务器之间的实时通信能力，而HTTP是一种请求-响应协议，每次客户端需要服务器的响应时都需要发送一个新的请求。WebSocket连接是持续的，并可以在客户端和服务器之间发送任意数量的消息，而HTTP连接则是短暂的，每个请求都需要重新建立连接。
2. WebSocket是否安全？
   WebSocket本身并不提供安全性，但可以通过使用WebSocket over TLS (wss://) 来在传输层上进行安全加密，类似于HTTP over TLS (https://)。这样可以确保数据在传输过程中受到保护。
3. 如何处理WebSocket连接中断？
   当WebSocket连接中断时，可以使用onclose事件来处理连接关闭的逻辑。可以在该事件的回调函数中尝试重新连接服务器，或者执行其他必要的操作，以确保保持通信的连续性。
4. 是否可以在浏览器之间建立WebSocket连接？
   是的，WebSocket连接不限于浏览器和服务器之间的通信，而是可以在任何支持WebSocket协议的客户端和服务器之间建立连接。这使得WebSocket可以用于构建跨浏览器的实时应用程序。
5. WebSocket是否支持跨域通信？
   是的，WebSocket支持跨域通信。当使用WebSocket建立跨域连接时，需要服务器配置允许来自其他域的连接。在服务器端，可以使用CORS（跨域资源共享）来配置允许跨域WebSocket连接。
6. WebSocket是否支持浏览器的兼容性？
   WebSocket在现代浏览器中得到广泛支持，包括Google Chrome、Mozilla Firefox、Safari、Microsoft Edge等主流浏览器。然而，一些旧版本的浏览器可能不支持WebSocket或支持较差。在开发时，需要考虑到浏览器的兼容性，可以使用polyfill库来为不支持WebSocket的浏览器提供类似的功能。