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客户端 WebSocket详细用法_websocket客户端

websocket客户端

前言

WebSocket是一种网络通信协议,很多高级功能都需要用到它。

有些人会想,既然我们已经有了HTTP协议了,为什么还要花时间学另一种协议呢?这个协议到底有什么魔力,值得我们花时间学它。

因为 HTTP 协议有一个缺陷:通信只能由客户端发起。只能是客户端向服务器发出请求,服务器返回查询结果。做不到服务器主动向客户端推送信息。如果碰到一些需要服务端频繁给客户端推送信息的需求,我们用HTTP协议来实现就很麻烦。隔一段时间客户端就发起询问,了解服务器有没有新的信息。这种需求典型的例子就是聊天室,需要不断更新聊天室的内容。

轮询的效率低,非常浪费资源(因为必须不停连接,或者 HTTP 连接始终打开)。因此,工程师们一直在思考,有没有更好的方法。WebSocket 就是这样发明的。

简介

WebSocket 协议在2008年诞生,2011年成为国际标准。所有浏览器都已经支持了。

它的最大特点就是,服务器可以主动向客户端推送信息,客户端也可以主动向服务器发送信息,是真正的双向平等对话,属于服务器推送技术的一种。WebSocket 允许服务器端与客户端进行全双工(full-duplex)的通信。举例来说,HTTP 协议有点像发电子邮件,发出后必须等待对方回信;WebSocket 则是像打电话,服务器端和客户端可以同时向对方发送数据,它们之间存着一条持续打开的数据通道。

WebSocket还有其他特点,如下:

  1. 建立在 TCP 协议之上,服务器端的实现比较容易。
  2. 与 HTTP 协议有着良好的兼容性。默认端口也是80和443,并且握手阶段采用 HTTP 协议,因此握手时不容易屏蔽,能通过各种 HTTP 代理服务器。
  3. 可以发送文本,也可以发送二进制数据。
  4. 没有同源限制,客户端可以与任意服务器通信,完全可以取代 Ajax。
  5. 数据格式比较轻量,性能开销小,通信高效。
  6. 协议标识符是ws(如果加密,则为wss,对应 HTTPS 协议),服务器网址就是 URL。

WebSocket握手

浏览器发出的 WebSocket 握手请求类似于下面的样子:

GET / HTTP/1.1
Connection: Upgrade
Upgrade: websocket
Host: example.com
Origin: null
Sec-WebSocket-Key: sN9cRrP/n9NdMgdcy2VJFQ==
Sec-WebSocket-Version: 13
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上面的头信息之中,有一个 HTTP 头是Upgrade。HTTP1.1 协议规定,Upgrade字段表示将通信协议从HTTP/1.1转向该字段指定的协议。Connection字段表示浏览器通知服务器,如果可以的话,就升级到 WebSocket 协议。Origin字段用于提供请求发出的域名,供服务器验证是否许可的范围内(服务器也可以不验证)。Sec-WebSocket-Key则是用于握手协议的密钥,是 Base64 编码的16字节随机字符串。
服务器的 WebSocket 回应如下。

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Connection: Upgrade
Upgrade: websocket
Sec-WebSocket-Accept: fFBooB7FAkLlXgRSz0BT3v4hq5s=
Sec-WebSocket-Origin: null
Sec-WebSocket-Location: ws://example.com/
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上面代码中,服务器同样用Connection字段通知浏览器,需要改变协议。Sec-WebSocket-Accept字段是服务器在浏览器提供的Sec-WebSocket-Key字符串后面,添加 RFC6456 标准规定的“258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11”字符串,然后再取 SHA-1 的哈希值。浏览器将对这个值进行验证,以证明确实是目标服务器回应了 WebSocket 请求。Sec-WebSocket-Location字段表示进行通信的 WebSocket 网址。

完成握手以后,WebSocket 协议就在 TCP 协议之上,开始传送数据。

客户端使用WebSocket的简单示例

WebSocket的使用方式很简单,如下就是客户端的简单使用示例:

const socket  = new WebSocket("ws://localhost:8080");

socket.addEventListener('open',(evt)=>{
   
  console
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