HTML5 WebSocket

WebSocket 是 HTML5 新增的协议,它的目的是在浏览器和服务器之间建立一个不受限的双向通信的通道,比如说,服务器可以在任意时刻发送消息给浏览器。

为什么传统的 HTTP 协议不能做到 WebSocket 实现的功能?这是因为 HTTP 协议是一个请求-响应协议,请求必须先由浏览器发给服务器,服务器才能响应这个请求,再把数据发送给浏览器。换句话说,浏览器不主动请求,服务器是没法主动发数据给浏览器的。

也有人说,HTTP 协议其实也能实现啊,比如用轮询或者 Comet。

轮询是指浏览器通过 JavaScript 启动一个定时器,然后以固定的间隔给服务器发请求,询问服务器有没有新消息。这个机制的缺点一是实时性不够,二是频繁的请求会给服务器带来极大的压力。

Comet 本质上也是轮询,但是在没有消息的情况下,服务器先拖一段时间,等到有消息了再回复。这个机制暂时地解决了实时性问题,但是它带来了新的问题:以多线程模式运行的服务器会让大部分线程大部分时间都处于挂起状态,极大地浪费服务器资源。另外,一个 HTTP 连接在长时间没有数据传输的情况下,链路上的任何一个网关都可能关闭这个连接,而网关是我们不可控的,这就要求 Comet 连接必须定期发一些ping数据表示连接“正常工作”。

以上两种机制都治标不治本,所以,HTML5 推出了 WebSocket 标准,让浏览器和服务器之间可以建立无限制的全双工通信,任何一方都可以主动发消息给对方。

WebSocket 协议

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。

WebSocket 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。

在 WebSocket API 中,浏览器和服务器只需要做一个握手的动作,然后,浏览器和服务器之间就形成了一条快速通道。两者之间就直接可以数据互相传送。

现在,很多网站为了实现推送技术,所用的技术都是 Ajax 轮询。轮询是在特定的的时间间隔(如每1秒),由浏览器对服务器发出HTTP请求,然后由服务器返回最新的数据给客户端的浏览器。这种传统的模式带来很明显的缺点,即浏览器需要不断的向服务器发出请求,然而HTTP请求可能包含较长的头部,其中真正有效的数据可能只是很小的一部分,显然这样会浪费很多的带宽等资源。

HTML5 定义的 WebSocket 协议,能更好的节省服务器资源和带宽,并且能够更实时地进行通讯。

浏览器通过 JavaScript 向服务器发出建立 WebSocket 连接的请求,连接建立以后,客户端和服务器端就可以通过 TCP 连接直接交换数据。

当你获取 WebSocket 连接后,你可以通过 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。

另外,由于 WebSocke t是一个协议,服务器具体怎么实现,取决于所用编程语言和框架本身。Node.js 本身支持的协议包括 TCP 协议和 HTTP 协议,要支持 WebSocket 协议,需要对 Node.js 提供的 HTTPServer 做额外的开发。已经有若干基于 Node.js 的稳定可靠的 WebSocket 实现,我们直接用 npm 安装使用即可

总结:

WebSocket 是基于 TCP 的协议,WebSocket 只需要服务端和客户端一次握手,就可以自由进行数据传送和接收,允许服务端主动发送数据,不需要使用轮询的方式。另外,WebSocket 客户端基于事件的编程模型与 node 类似

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