Websocket

Websocket是一种基于TCP的全双工的通信协议。详细规范于2011年定义在RFC6455中。虽然Websocket借助于HTTP协议进行握手建立连接，但随后的数据交互是直接基于TCP进行的。

Websocket是利用HTTP协议头中的Upgrade来进行握手，例如client开始的request header如下：

GET ws://websocket.example.com/ HTTP/1.1

Origin: http://example.com

Connection: Upgrade

Upgrade: websocket

Server的response header如下：

HTTP/1.1 101 WebSocket Protocol Handshake

Connection: Upgrade

Upgrade: WebSocket

众所周知，HTTP的URI标示（scheme）是http和https，相对应的Websocket的URI scheme则是ws和wss。

相对于HTTP协议来说，Websocket的优势在于：

1、HTTP协议是单向的，都是由client先发起request，server端无法直接向client端发送数据。而Websocket则是双向的（bi-directional），建立连接（建立连接的过程必须是client发起的）之后，client和server都可以主动发送数据。

注：HTTP/2中，server是可以主动向client push数据的。但那并不是直接push到client application。这个不在本文的讨论范围。

2、每个HTTP request/response都带有一个HTTP header以及cookie数据，而Websocket在连接建立之后的数据交互过程则是直接基于TCP，没有HTTP协议这些overhead。这里并不是说Websocket没有header，只是说Websocket的overhead要小得多。

3、由于Server可以直接向client发送数据，以及小得多的overhead，所以websocket更适合于实时的数据交互，具有更低的网络延时。

在Websocket的官网上（如下）有一个echo的例子，演示了如何实现用JavaScript如何实现Websocket的客户端。

http://websocket.org/echo.html

该例子是直接连接官网的Websocket服务器，这里我们对这个例子稍作修改，把服务器的地址替换成我们自己的本地的服务器，修改后的client代码如下：

WebSocket Test

var wsUri = "ws://locahost:8080/"; //注：这是我们自己的本地服务器

var output;

function init()

{

output = document.getElementById("output");

testWebSocket();

}

function testWebSocket()

{

websocket = new WebSocket(wsUri);

websocket.onopen = function(evt) { onOpen(evt) };

websocket.onclose = function(evt) { onClose(evt) };

websocket.onmessage = function(evt) { onMessage(evt) };

websocket.onerror = function(evt) { onError(evt) };

}

function onOpen(evt)

{

writeToScreen("CONNECTED");

doSend("WebSocket rocks");

}

function onClose(evt)

{

writeToScreen("DISCONNECTED");

}

function onMessage(evt)

{

writeToScreen('RESPONSE: ' + evt.data+'');

websocket.close();

}

function onError(evt)

{

writeToScreen('ERROR: ' + evt.data);

}

function doSend(message)

{

writeToScreen("SENT: " + message);

websocket.send(message);

}

function writeToScreen(message)

{

var pre = document.createElement("p");

pre.innerHTML = message;

output.appendChild(pre);

}

window.addEventListener("load", init, false);

WebSocket Test

上面的代码非常简单易懂，稍微有点经验应该都能明白，所以就不啰嗦解释了。下面是用golang实现的一个简单的本地websocket服务器的代码，

package main

import (

"log"

"net/http"

"github.com/gorilla/websocket"

)

var upgrader = websocket.Upgrader{} // use default options

func echo(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {

upgrader.CheckOrigin = func(r *http.Request) bool { return true }

c, err := upgrader.Upgrade(w, r, nil)

if err != nil {

log.Print("upgrade:", err)

return

}

defer c.Close()

for {

mt, message, err := c.ReadMessage()

if err != nil {

log.Println("read:", err)

break

}

log.Printf("recv: %s", message)

err = c.WriteMessage(mt, message)

if err != nil {

log.Println("write:", err)

break

}

}

}

func main() {

http.HandleFunc("/", echo)

log.Fatal(http.ListenAndServe("localhost:8080", nil))

}

运行上面的代码的步骤：

1、直接将上面的client代码保存为websocket.html，将server代码保存为server.go；

2、启动websocket server；

命令：go run server.go

3、然后直接在浏览器打开websocket.html，就会看到浏览器上有如下输出：

WebSocket Test

CONNECTED

SENT: WebSocket rocks

RESPONSE: WebSocket rocks

DISCONNECTED

还有一点值得注意，使用Websocket还涉及都穿越代理服务器的问题。通常来说，使用TLS时，穿越代理的成功率更高。有些反向代理服务器（reverse proxy）不支持Websocket，这时一个可选的方案就是自己动手扩展反向代理，使其支持Websocket。关于穿越代理（Proxy traversal）的话题，将来等深入调研之后也许会另行总结。

--END--