WebSocket详解

Posted 2021-09-08 lisin-lee-cooper

一.WebSocket介绍

WebSocket 是一种在单个TCP连接上进行全双工的通信的协议；
允许服务器主动向客户端推送数据，浏览器和服务器完成一次握手就可以创建持久性的连接。并进行双向数据传输。

二.websocket和http区别

HTTP 协议为单项协议，只能是浏览器向服务器发送请求，服务器才能将数据传送给浏览器；
HTTP 1.1 有长连接，长连接短时间内保持连接，保持TCP不断开；短链接是每次请求都需要三次握手才能发送请求，每个请求对应一个response。

三.websocket心跳检测流程

websocket的基本事件有
onopen：连接已打开
onmessage：收到消息
onerror：发生错误
onclose：连接关闭

心跳检测主要是为了检测客户端与服务端连接是否存活

1.心跳检测包由客户端定时向服务端发送约定好的消息格式，告诉服务端客户端在线，服务端收到消息后立即返回一个消息，告诉客户端长连接没有问题，可以正常使用。

2.心跳检测主要是检测后端是否正常，如果在正常连接的情况下，服务端未能在设定的时间内返回特定的消息，说明服务端异常，当前连接不可用，客服端可以尝试重新建立websocket连接来重试。

3.心跳检测方法：主要是客户端定时向服务端send()消息，服务端在设定的时间内返回消息。未在设定的时间内返回消息，主动关闭当前websocket连接，尝试重新建立新的websocket连接。

四.websocket拆包粘包原理

为什么会拆包或粘包

1.要发送的数据大于TCP发送缓冲区剩余空间大小，会发生拆包;
2.待发送数据大于最大报文长度，TCP在传输前将进行拆包;
3.要发送的数据小于TCP发送缓冲区大小，TCP将多次写入缓冲区的数据一次发送出去，将会发生粘包；
4.接受数据端的应用层没有及时读取接收缓冲区中的数据，将发生粘包。

拆包粘包解决办法
1.固定长度拆包器：发送的每个数据包的长度都是固定的
2.行拆包器：每个数据包以换行符做分割
3.分隔符拆包器：每个数据包自定义分隔符
4.基于长度域的分隔符：每个数据包在自定义协议中包含数据包的长度域字段

五.https原理

HTTPS在传输数据之前需要客户端（浏览器）与服务端（网站）之间进行一次握手，在握手过程中将确立双方加密传输数据的密码信息。 握手过程的具体描述如下：

1.浏览器将自己支持的一套加密规则发送给网站。

2.网站从中选出一组加密算法与HASH算法，并将自己的身份信息以证书的形式发回给浏览器。证书里面包含了网站地址，加密公钥，以及证书的颁发机构等信息。

3.浏览器获得网站证书之后浏览器要做以下工作：

a) 验证证书的合法性（颁发证书的机构是否合法，证书中包含的网站地址是否与正在访问的地址一致等），如果证书受信任，则浏览器栏里面会显示一个小锁头，否则会给出证书不受信的提示。

b) 如果证书受信任，或者是用户接受了不受信的证书，浏览器会生成一串随机数的密码，并用证书中提供的公钥加密。

c) 使用约定好的HASH算法计算握手消息，并使用生成的随机数对消息进行加密，最后将之前生成的所有信息发送给网站。

4.网站接收浏览器发来的数据之后要做以下的操作：

a) 使用自己的私钥将信息解密取出密码，使用密码解密浏览器发来的握手消息，并验证HASH是否与浏览器发来的一致。

b) 使用密码加密一段握手消息，发送给浏览器。

5.浏览器解密并计算握手消息的HASH，如果与服务端发来的HASH一致，此时握手过程结束，之后所有的通信数据将由之前浏览器生成的随机密码并利用对称加密算法进行加密。