浅析即时通讯开发WebSocket热门疑问

Posted 2022-08-16 wecloud1314

WebSocket是一种比较新的协议，它是伴随着html5规范而生的，虽然还比较年轻，但大多主流浏览器都已经支持。它使用方便、应用广泛，已经渗透到前后端开发的各种场景中。

对http一问一答中二式流程（就是从所周之的“长轮询”技要啦）的不满，催生了支持双向通信的WebSocket诞生。WebSocket是个不太干净协议。

 

1问WebSocket：WebSocket协议只能浏览器发起么？

不是。目前此协议的受众的也不仅仅是web开发者。

WebSocket只是一种协议，它和http协议一样，使用类似okhttp的组件，可以在任何地方进行调用，甚至可以借助WebSocket实现RPC框架。

2问WebSocket：WebSocket和HTTP什么关系？

WebSocket和http一样，都是处于OSI模型中的最高层：应用层。

WebSocket借助http协议进行握手，握手成功后，就会变身为TCP通道，从此与http不再相见。

使用netstat或者ss，能够看到对应的连接，它与处于抽象层的socket，在外观上没有区别。

3问WebSocket：WebSocket和长轮询有什么区别？

长轮询，就是客户端发送一个请求，服务端将一直在这个连接上等待（当然有一个超长的超时时间），直到有数据才返回，它依然是一个一问一答的模式。比如著名的comted。

WebSocket在握手成功后，就是全双工的TCP通道，数据可以主动从服务端发送到客户端，处于连接两端的应用没有任何区别。

WebSocket创建的连接和Http的长连接是不一样的。由于Http长连接底层依然是Http协议，所以它还是一问一答，只是Hold住了一条命长点的连接而已。

长轮询和Http长连接是阻塞的I/O，但WebSocket可以是非阻塞的（具体是多路复用）。

4问WebSocket：如何创建一个WebSocket连接？

WebSocket的连接创建是借助Http协议进行的。这样设计主要是考虑兼容性，在浏览器中就可以很方便的发起请求，看起来比较具有迷惑性。

请求的地址，一般是：ws://\\*\\*\\*，或者是使用了SSL/TLS加密的安全协议wss:，用来标识是WebSocket请求。

    1）首先，通过Http头里面的Upgrade域，请求进行协议转换。如果服务端支持的话，就可以切换到WebSocket协议。简单点讲：连接已经在那了，通过握手切换成ws协议，就是切换了连接的一个状态而已。
    2）Connection域可以认为是与Upgrade域配对的头信息。像nginx等代理服务器，是要先处理Connection，然后再发起协议转换的。
    3）Sec-WebSocket-Key 是随机的字符串，服务器端会用这些数据来构造出一个 SHA-1 的信息摘要。如此操作，可以尽量避免普通 HTTP 请求被误认为 WebSocket 协议。

其他的，像Sec-WebSocket*字样的头信息，表明了客户端支持的子协议以及其他信息。像loT中很流行的mqtt，就可以作为WebSocket的子协议。即时通讯聊天软件app开发可以加蔚可云的v：weikeyun24咨询

 

5问WebSocket：WebSocket如何处理数据？

WebSocket是通过事件通知的方式运行的。它包含四个事件和两个动作（发送和关闭）。

数据可直接通过Socket.send()方法进行传输。

通过chrome的Inspect->Network->WS，可以看到页面上的WebSocket连接。

、6问WebSocket：如何使用Nginx做WebSocket的负载均衡？

nginx官网已经给出了例子。主要是Upgrade和Connection头的设置。

Nginx的中的配置如下：

map $http_upgrade $connection_upgrade
    default upgrade;
    '' close;

 
location /chat/
    proxy_pass http://backend;
    proxy_http_version 1.1;
    proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
    proxy_set_header Connection $connection_upgrade;

需要注意的是，nginx做负载均衡，不需要配置ip_hash等参数，nginx天然支持。由于ip_hash仅使用ip地址的前三个数字做hash，还有可能造成服务端的不均衡。

特别注意：

在IM聊天系统场景下，Nginx提供给WebSocket的这种所谓的“负载均衡”，只能解决传统分布系统中的SLB服务器要做的事。

通俗地说，Nginx只能帮助完成引导WebSocket客户连接到哪一个WebSocket服务端实例，在IM集群情况下，如果两个用户处于不同的WebSocket实例下时，它们之间的跨实例通信，Nginx是没有办法实现的，这一块的逻辑还是得IM开发者自已来实现。

总而言之，Nginx提供给WebSocket的所谓“负载均衡”，并不是IM开发者认为的那种全功能集群！

7问WebSocket：Java服务端怎么实现WebSocket？

可以使用javax.WebSocket下的包，简单的实现ws服务端。目前基本可以通过注解的方式去编写代码，比如ServerEndpoint。

推荐使用基于netty的netty-socketio进行服务端的编写。由于使用的是netty，所以能够在多个层面进行切入，获取一些统计数据，执行一些控制指令。socketio是一套解决方案，它有多个语言的客户端，并处理了市面上大多数的兼容问题。

友情忠告：socket.io几乎是市面上最好的开源WebSocket解决方案，但netty-socketio这个开源工程并非socket.io官方团队维护，而对于socket.io这个版本帝来说，其他的非官方版本能不能即时跟进，也是一个需要考虑的风险因素。

8问WebSocket：WebSocket能干些啥？

1）通知功能：

保持一个长连接，当服务端有新的消息，能够实时的推送到使用方。像知乎的点赞通知、评论等，都可以使用WebSocket通信。

某些使用H5的客户端，为了简化开发，也会使用WebSocket进行消息的通知，由于它是实时推送的，会有更好的用户体验。

2）数据收集：

一些次优级别的数据，比如行为日志、trace、异常执栈收集等，都可以开辟专门的WebSocket通道进行传输。这能够增加信息的集中度，并能及时的针对用户的行为进行合适的配置推送。由于大多数浏览器内核都支持，它将使客户端APM编程模型变得简单。

3）加密 && 认证：

虽然使用Fiddler、Charles等能够抓到很多WebSocket包。但如果同时开启SSL，传输加密后的二进制数据，会大幅增加破解的成本，会安全的多。

4）反向控制钩子：

这个...由于是双工长连接，服务端完全可以推送一些钩子命令，甚至直接是代码，在客户端进行执行。比如截个屏，录个音，种个小马。用户只要通过了授权申请，剩下的就随你发挥了。

支付宝偷偷调用你的相机给你拍照的梗，我是相信的。