史上最全的Websocket入门教程

Posted 2020-11-12 书写人生-sky

websocket简介
websocket是什么？

答: 它是一种网络通信协议，是 html5 开始提供的一种在单个 TCP 连接上进行全双工通讯的协议。
为什么需要websocket? 疑问? 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: 因为 HTTP 协议有一个缺陷：通信只能由客户端发起
     我们都知道轮询的效率低，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websocket应运而生。

简介

WebSocket 使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单，允许服务端主动向客户端推送数据。在 WebSocket API 中，浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。WebSocket协议基于TCP协议实现，包含初始的握手过程，以及后续的多次数据帧双向传输过程。其目的是在WebSocket应用和WebSocket服务器进行频繁双向通信时，可以使服务器避免打开多个HTTP连接进行工作来节约资源，提高了工作效率和资源利用率。
在这里插入图片描述
WebSocket目前支持两种统一资源标志符ws和wss，类似于HTTP和HTTPS。
实现原理

浏览器发出webSocket的连线请求，服务器发出响应，这个过程称为握手,握手的过程只需要一次，就可以实现持久连接。
握手与连接

浏览器发出连线请求,通过get可以表明此次连接的建立是以HTTP协议为基础的，返回101状态码。

如果不是101状态码，表示握手升级的过程失败了

101是Switching Protocols,表示服务器已经理解了客户端的请求，并将通过Upgrade 消息头通知客户端采用不同的协议来完成这个请求。在发送这个响应后的空档，将http升级到webSocket。

其中Upgrade和Connection字段告诉服务端，发起的是webSocket协议

Sec-WebSocket-Key是浏览器经过Base64加密后的密钥，用来和response里面的Sec-WebSocket-Accept进行比对验证

Sec-WebSocket-Version是当前的协议版本

Sec-WebSocket-Extensions是对WebSocket的协议扩展

服务器接到浏览器的连线请求返回结果如下：

Upgrade和Connection来告诉浏览器，服务已经是基于webSocket协议的了，让浏览器也遵循这个协议

Sec-WebSocket-Accept是服务端确认后并加密后的Sec-WebSocket-Accept

至此，webSocket连接成功，接下来就是webSocket的协议了。

客户端的简单示例：

var ws = new WebSocket("wss://echo.websocket.org");

ws.onopen = function(evt) { 
  console.log("Connection open ..."); 
  ws.send("Hello WebSockets!");
};

ws.onmessage = function(evt) {
  console.log( "Received Message: " + evt.data);
  ws.close();
};

ws.onclose = function(evt) {
  console.log("Connection closed.");
}; 

ws.onerror = function(evt) {
  console.log("error!!!"); 
}; 

客户端的 API
以下 API 用于创建 WebSocket 对象
var ws = new WebSocket(‘ws://echo.websocket.org‘);

websocket 属性

ws.readyState
CONNECTING：值为0，表示正在连接。
OPEN：值为1，表示连接成功，可以通信了。
CLOSING：值为2，表示连接正在关闭。
CLOSED：值为3，表示连接已经关闭，或者打开连接失败。

ws.bufferedAmount
只读属性 bufferedAmount 已被 send() 放入正在队列中等待传输，但是还没有发出的 UTF-8 文本字节数。
WebSocket 事件
事件     事件处理程     描述
open     ws.onopen     连接建立时触发
message     ws.onmessage     客户端接收服务端数据时触发
error     ws.onerror     通信发生错误时触发
close     ws.onclose     连接关闭时触发

如果要指定多个回调函数，可以使用addEventListener方法

ws.addEventListener(‘open‘, function (event) {
  ws.send(‘Hello Server!‘);
});
ws.addEventListener("close", function(event) {
  ...
  // handle close event
});
ws.addEventListener("message", function(event) {
  var data = event.data;
  ...
  // 处理数据
});

websocket 方法

方法	描述
ws.send()	使用连接发送数据
ws.close()	关闭链接

应用案例