webSocket粗谈
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了webSocket粗谈相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
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WebSocket是一个独立的基于TCP的协议,html5新出的一个协议,跟我们认识的HTTP协议两者之间具有一定的交集,webSocket其实是借助了HTTP这个跳板,档次也杠杠的,能进行全双工通讯(全双工:允许两台设备同时进行双向资料传输)。它和HTTP唯一的关系就是它的握手请求作为一个升级请求(Upgrade request),经由HTTP服务器解析。
在我们熟知的Http version 1.0 和 version 1.1,升级版本中包含了keep-alive(Keep-Alive功能使客户端到服务器端的连接持续有效,当出现对服务器的后继请求时,Keep-Alive功能避免了建立或者重新建立连接。但是保持链接中,暂停通讯期间不会释放资源,比较浪费服务器资源。)。webSocket其实也囊括了这个概念,虽然实现并不是如此,简单的来说就HTTP协议上的一种补充。
协议
在此我们要来BB一个早就存在的概念,持久化的协议,也是webSocket的一个特征,当然这个也是相对于我们的HTTP协议来说的。
HTTP协议请求:
HTTP 1.0: 一个request 一个response 一次HTTP链接这样就算是结束了。
HTTP 1.1:在1.0版本有了改进,加入了一个Keep-Alive,在一次HTTP链接中,我可以发送多个request,接收多个response,但是一个request 只能对应一个response。而且这个response,是被动发起的。
老师:BB了一大堆,小明同学,觉得我讲的如何?
小明:沉默(!@#¥%……)
本屌也是初入江湖,给点时间消化~
webSocket是基于HTTP协议,
小明:报告老师,你明明说是基于TCP协议的来着,真善变。
老师:别说话,HTTP协议也是基于TCP协议的好不,我这里主要是想表达,webSocket借用了HTTP协议来完成一次握手升级请求,understand?
GET /chat HTTP/1.1
Host: xxxx.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: XXXXXX
Sec-WebSocket-Protocol: XXXX
Sec-WebSocket-Version: X
Origin:http://xxxx.com
以上内容就是一次webSocket的握手升级协议请求。
有两个参数:
Upgrade:webSocket
Connection:Upgrade
告诉服务器(Ngnix)接线员:attention please!爷发起的是webSocket协议,快帮我找一个对应的客服,不是那个蹩脚的HTTP客服。
Sec-WebSocket-Key: XXXXX
Sec-WebSocket-Protocol: A, B
Sec-WebSocket-Version: X
首先,Sec-WebSocket-Key 是一个Base64 encode的值,这个是浏览器随机生成的,旨在验证服务器给出的服务是否合格。简单的理解:别忽悠我,我要验证你是不是webSocket客服。
然后,Sec_WebSocket-Protocol 是一个用户定义的字符串,用来区分同URL下,不同的服务所需要的子协议(客户端支持的子协议列表)。简单理解:我点的服务是这个,别搞错了。
最后,Sec-WebSocket-Version 是告诉服务器所使用的Websocket版本:服务员,我要的是小学生,不是大学生噢→_→
服务员:客官,你的要求,我们都能满足你哟,(^_^)。
客官:五星好评!!!
然后服务器会返回下列东西,表示已经接受到请求,成功建立Websocket啦!
HTTP/1.1101Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: XXXX
Sec-WebSocket-Protocol: B
返回的这些内容,就表示服务端升级
这部分就是HTTP最后负责的内容了,此后跟HTTP毫无关系。上述内容中:
Upgrade:webSocket
Connection:Upgrade
告诉客户端,服务端已经成功升级成webSocket协议了。
Sec-WebSocket-Accept: XXXX
这段内容是经过服务确认之后,根据客户端生成Sec-WebSocket-Key生成的值;简单理解,服务端:来,你个死傲娇,给你看我的ID info。
Sec-WebSocket-Protocol表示服务端从客户端提供的协议列表中,提供自身支持哪个(B)。
接下去的事,表示跟那个蹩脚的HTTP木有,完全木有,真的木有再有关系了,webSocket客服完全承包后续服务内容。
小明:我表示啥都没听懂,又给你BBB了这么久,啥都没说明webSocket具体有什么鬼用处?
老师:年轻人,心急吃不了热豆腐哟,接下来我们来细细的说说WebSocket的作用吧。
作用
在讲webSocket之前,请允许老夫再BB一会。让我们来脑补一会 long pull 和 ajax轮询吧
ajax轮询
ajax的原理非常简单,就是定时器,每隔一会发起一个请求,轮询服务端是否有新的信息。
场景大致是这样的:
客户:我的快递到了没呀?(request)
客服:你好,你是?没有(response)
客户:我的快递到了没呀?
客服:你好,你是?没有..
客户:我的快递到了没呀?
客服:你好,你是?没有,真没有
客户:我的快递到了没呀?
客服:你好,你是?!@#$%&*,可能还再路上
客户:我的快递到了没呀?
客服:你好,你是?有了会给你送来的
客户:我的快递到了没呀?
客服:你好,你是?没.....没.....没有啊....啊啊啊啊
long pull
客户端发起请求之后,服务端没有消息就一直不返回response。直到有消息,服务端返回response,客户端再次建立链接,周而复始。
简单理解大致是这样的:
客户:有木有新消息呀?有了再回答我(request)
客服:你好,你是?(客户BB一串),稍等!有消息了,BBBBBB(response)
客户:有木有新消息呀?有了再回答我(request)
again and again
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,服务端不会主动去联系客户端,只能由客户端主动访问,而且每次都必须要进行一次重复的询问验证身份的工作,这两种方式其实都非常耗资源,都需要靠服务端的性能来维持整个链接的畅通性。如果服务端的性能不好,那就会出现以下情况:
客户:今晚我需要大保健服务(request)
客服:对不起,当前座席正忙(HTTP CODE:503)
webSocket
为了解决上诉的问题,我们的hero出现了
主动询问(一次消费,终身受用)
客户端HTTP协议升级成webSocket协议,服务端就可以主动推送信息给客户端,而不是每次都由客户端傻乎乎的来询问。
客户:请把我的青铜铠甲升级成websocket
客服:装甲已升级(黄金圣斗士),战斗力+1000
客户:给我实时汇报装甲的耐久度
客服:耐久度100
客服:耐久度99
客服:耐久度98
…
客服:耐久度1 ,请注意维修
只需要进行一次HTTP请求,就可以持续的从服务端拿数据了,而且不用的每次都询问我们客户的身份信息。每次询问身份,这种重复性的无用功,后端服务器每次都必须要听上一堆(balabalabala),势必会导致处理效率的下降,还要浪费带宽(微信红包少于3分钱,表示不抢,网费都不够)。
解决服务器上的资源消耗
我们的前后端交互,其实还有一个中端处理过程,前端发起HTTP协议请求,需要在中端(Ngnix)过程中进行中转,然后再由中端向我们的后端(java)传递信息。我们的中端处理效率是非常高效的,大部分的资源消耗和效率就卡在我们的后端服务器的处理信息(哎~永远的痛)。
Websocket就解决了这样一个难题,建立后,可以直接跟中端处理中心建立持久连接,有信息的时候后端程序通知中端处理中心,然后中端在统一转交给前端。这样,就可以解决后端服务器处理速度过慢的问题了。
Websocket的一次握手升级请求,整个通讯过程是建立在一次连接/状态中,服务端会一直知道你的ID info,直到你关闭请求,这样就解决了中端处理中心需要反复解析HTTP协议,还要查看ID info的信息。
数据实时最新
相对于轮询来说,轮询是需要通过客户端不断的请求,务必会导致请求的时候服务端的数据还没有更新,导致不必要的流量浪费和无谓的请求。
作者祝恩良,广通软件一只活在二次元世界的萌货,虽然在三次元的世界卖不了一手好萌~
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