• WebSocket(1)---WebSocket介绍


    WebSocket介绍  

    一、为什么需要 WebSocket? 

           初次接触 WebSocket 的人,都会问同样的问题:我们已经有了 HTTP 协议,为什么还需要另一个协议?它能带来什么好处?

           答案很简单,因为 HTTP 协议有一个缺陷:通信只能由客户端发起。

           举例来说,我们想了解今天的天气,只能是客户端向服务器发出请求,服务器返回查询结果。HTTP 协议做不到服务器主动向客户端推送信息。

          这种单向请求的特点,注定了如果服务器有连续的状态变化,客户端要获知就非常麻烦。我们只能使用"轮询":每隔一段时候,就发出一个询问,了解服务器有没有新的信息。最典型的场景就是聊天室。

          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。

    二、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。

    其他特点包括:

    (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)数据格式比较轻量,性能开销小,通信高效。

    (4)可以发送文本,也可以发送二进制数据。

    (5)没有同源限制,客户端可以与任意服务器通信。

    (6)协议标识符是ws(如果加密,则为wss),服务器网址就是 URL。

     三.WebSocket 的作用                 

            其实上面已经讲了它的优点了,不过最近看知乎看到一段有关WebSocket挺有意义的,所以复制来。

          在讲Websocket之前,我就顺带着讲下 long poll 和 ajax轮询 的原理。
         首先是 ajax轮询 ,ajax轮询 的原理非常简单,让浏览器隔个几秒就发送一次请求,询问服务器是否有新信息。
    场景再现:
    客户端:啦啦啦,有没有新信息(Request)
    服务端:没有(Response)
    客户端:啦啦啦,有没有新信息(Request)
    服务端:没有。。(Response)
    客户端:啦啦啦,有没有新信息(Request)
    服务端:你好烦啊,没有啊。。(Response)
    客户端:啦啦啦,有没有新消息(Request)
    服务端:好啦好啦,有啦给你。(Response)
    客户端:啦啦啦,有没有新消息(Request)
    服务端:。。。。。没。。。。没。。。没有(Response) ---- loop

    long poll
    long poll 其实原理跟 ajax轮询 差不多,都是采用轮询的方式,不过采取的是阻塞模型(一直打电话,没收到就不挂电话),也就是说,客户端发起连接后,如果没消息,就一直不返回Response给客户端。直到有消息才返回,返回完之后,客户端再次建立连接,周而复始。
    场景再现
    客户端:啦啦啦,有没有新信息,没有的话就等有了才返回给我吧(Request)
    服务端:额。。 等待到有消息的时候。。来 给你(Response)
    客户端:啦啦啦,有没有新信息,没有的话就等有了才返回给我吧(Request) -loop

    从上面可以看出其实这两种方式,都是在不断地建立HTTP连接,然后等待服务端处理,可以体现HTTP协议的另外一个特点,被动性
    何为被动性呢,其实就是,服务端不能主动联系客户端,只能有客户端发起。
    简单地说就是,服务器是一个很懒的冰箱(这是个梗)(不会、不能主动发起连接),但是上司有命令,如果有客户来,不管多么累都要好好接待。

    说完这个,我们再来说一说上面的缺陷(原谅我废话这么多吧OAQ)
    从上面很容易看出来,不管怎么样,上面这两种都是非常消耗资源的。
    ajax轮询 需要服务器有很快的处理速度和资源。(速度)
    long poll 需要有很高的并发,也就是说同时接待客户的能力。(场地大小)

         通过上面这个例子,我们可以看出,这两种方式都不是最好的方式,需要很多资源。
    一种需要更快的速度,一种需要更多的'电话'。这两种都会导致'电话'的需求越来越高。
    哦对了,忘记说了HTTP还是一个无状态协议。(感谢评论区的各位指出OAQ)
    通俗的说就是,服务器因为每天要接待太多客户了,是个健忘鬼,你一挂电话,他就把你的东西全忘光了,把你的东西全丢掉了。你第二次还得再告诉服务器一遍。

    所以在这种情况下出现了,Websocket出现了。
    他解决了HTTP的这几个难题。
    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)
    这样的协议解决了上面同步有延迟,而且还非常消耗资源的这种情况。
    那么为什么他会解决服务器上消耗资源的问题呢?
    其实我们所用的程序是要经过两层代理的,即HTTP协议在Nginx等服务器的解析下,然后再传送给相应的Handler(PHP等)来处理。
    简单地说,我们有一个非常快速的接线员(Nginx),他负责把问题转交给相应的客服(Handler)
    本身接线员基本上速度是足够的,但是每次都卡在客服(Handler)了,老有客服处理速度太慢。,导致客服不够。
    Websocket就解决了这样一个难题,建立后,可以直接跟接线员建立持久连接,有信息的时候客服想办法通知接线员,然后接线员在统一转交给客户。
    这样就可以解决客服处理速度过慢的问题了。

    同时,在传统的方式上,要不断的建立,关闭HTTP协议,由于HTTP是非状态性的,每次都要重新传输identity info(鉴别信息),来告诉服务端你是谁。
    虽然接线员很快速,但是每次都要听这么一堆,效率也会有所下降的,同时还得不断把这些信息转交给客服,不但浪费客服的处理时间,而且还会在网路传输中消耗过多的流量/时间。
    但是Websocket只需要一次HTTP握手,所以说整个通讯过程是建立在一次连接/状态中,也就避免了HTTP的非状态性,服务端会一直知道你的信息,直到你关闭请求,这样就解决了接线员要反复解析HTTP协议,还要查看identity info的信息。
    同时由客户主动询问,转换为服务器(推送)有信息的时候就发送(当然客户端还是等主动发送信息过来的。。),没有信息的时候就交给接线员(Nginx),不需要占用本身速度就慢的客服(Handler)
     

    本来主要摘自

                       1:WebSocket 教程
     
    想的太多,做的太少,中间的落差就是烦恼,要么去做,要么别想 中尉【1】
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