WebSocket 是如何压缩消息的？

Posted 2023-04-18

【中文标题】WebSocket 是如何压缩消息的？

【英文标题】：How does WebSocket compress messages?

【发布时间】：2013-10-18 09:12:08

【问题描述】：

JSON.stringify 显然不是很节省空间。例如，[123456789,123456789] 占用 20+ 个字节，而它可能只需要大约 5 个字节。websocket 在发送到流之前会压缩其 JSON 吗？

【参考方案1】：

WebSocket 本质上只是一组 TEXT 或 BINARY 数据的框架。

它自己不执行压缩。

但是，WebSocket 规范允许扩展，并且已经有各种压缩扩展（其中之一的正式规范已最终确定）。

截至今天（2018 年 8 月），接受的压缩规范为 permessage-deflate。

一些在野外看到的扩展：

permessage-deflate - 使用 deflate 压缩整个消息的正式规范的名称，与 websocket 帧的数量无关。 x-webkit-deflate-frame - 一种早期提议的压缩方法，用于压缩每个原始 websocket 数据帧。已被 Chrome 和 Safari 使用。 （现已在 Chrome 和 Safari 中弃用） perframe-deflate - 上述压缩的重命名版本。已被各种 websocket 服务器实现以及briefly showed up in various WebKit based clients 使用。 （在现代浏览器中完全弃用，但仍然出现在各种 WebSocket 客户端库中）

值得注意的是，permessage-deflate 扩展是 PMCE（每消息压缩扩展）系列中的第一个，最终将包括其他压缩方案（ones being discussed 是 permessage-bzip2、permessage-lz4 和 permessage-snappy )

【讨论】：

正如 Joakim 提到的，permessage-deflate 尚未正式发布。 FWIW，Chromium 拥有它（但您需要手动启用）并且他们很快“打算发货”：groups.google.com/a/chromium.org/forum/#!topic/blink-dev/…

感谢@Joakim Erdfelt，但是 permessage-deflate 使用 gzip 吗？我正在尝试通过 websocket 管道压缩 gzip 数据。

@NiCkNewman 扩展名permessage-deflate 是deflate 算法，gzip 不同。如果您自己在扩展之外执行此操作，请注意您只能使用 BINARY 消息（用于 websocket 协议），因为压缩的 TEXT 消息将违反 rfc-6455 规范（要求 TEXT 消息为 UTF-8）

您能否根据今天的更新更新您的答案（我的意思是 2016 年底）

【参考方案2】：

websocket 在发送到流之前会压缩它的 JSON 吗？

简短的回答是：有时，但你不能依赖它。

正如 Joakim Erdfelt 所说，Websocket 连接支持文本和二进制消息。

JSON 只是传输数据的一种方式，具有多功能性和易用性的优势（但就空间而言是一种浪费）。

您可以使用 Websocket API 轻松传输二进制数据，从而消除带宽开销，但需要考虑其他问题（例如端序、字长、解析等）。

许多浏览器还支持 Websocket 消息压缩作为 Websocket 协议的扩展（尽管服务器可能不支持该扩展）。

使用Sec-WebSocket-Extensions HTTP 标头协商扩展。协商通常由客户端/服务器实现，不提供公共 API 来控制它们。

直到 2015 年，有许多方法和实现在野外，但 since December 2015 RFC 7692 是消息压缩的唯一真正竞争者，事情要清楚得多。

RFC 7692 在将整个消息包装（也可能是分段）到 Websocket“数据包”之前对其进行压缩，使其比以前的一些压缩方案更容易实现。

当前草案提供了permessage-foo 压缩协商方案（其中foo 是请求/支持的压缩）。

我自己只体验过permessage-deflate 扩展。

请注意扩展协商是可选的，这意味着即使您的服务器支持扩展，通常也允许潜在的网络客户端协商连接而不进行压缩。

此外，RFC 7692 支持选择性压缩，这意味着一些消息可能会被压缩，而另一些则不会被压缩...

...例如，[123456789,123456789] 可能会按原样发送，因为它的长度表明它可能不值得进行压缩。

支持permessage-deflate (RFC 7692)，2017 年 8 月 8 日：

这是 cmets 中信息的组合，最后更新于 2017 年 8 月 8 日。

如果我错过了什么，请在此处添加并更新日期。

已知浏览器支持

自 32 开始的 Chrome 自 37 年以来的 Mozilla Firefox Safari - 不支持（10.1.2 似乎使用x-webkit-deflate-frame） Microsoft Edge - 自版本 40 起不受支持

已知服务器支持

Crossbar.io（高速公路） wspy Tornado node.js 和 Ruby 上的 Faye SwiftWebSocket（只读？） WS-RS（锈）

【讨论】：

自 Google Chrome 32 和 Mozilla Firefox 37 以来似乎支持 permessage-deflate。截至 2017 年 8 月（Edge 40），我没有看到 Microsoft Edge 支持它的证据。在 Python 服务器端，截至 2017 年 8 月，似乎只有 Crossbar.io (Autobahn)、wspy 和 Tornado 支持它。

@JohnZwinck - 添加到当前状态，Safari 使用x-webkit-deflate-frame，在服务器端，Faye 在 node.js 上支持permessage-defalte。

@JohnZwinck 我将信息添加到答案中，以便将来的编辑者轻松更新。

评论者：不要为更新原始帖子中的信息而感到紧张。这就是 *** 的一部分 :)

自 2020 年 1 月起 Safari 似乎无法正常工作（Firefox 可以）。 Safari：“与 'ws://192.1.1.100:8080/ws' 的 WebSocket 连接失败：无法压缩帧”

【参考方案3】：

您可以使用Unishox 压缩技术来压缩通过 Websockets 发送的文本。然而，这并没有与规范集成，实现者负责压缩一侧并解压缩另一侧。

Unishox 通过根据流行符号的已知频率（熵编码）为给定字符集中的每个字母分配固定的无前缀代码来实现压缩。它还分别对重复的字母集进行编码（字典编码）。对于 Unicode 字符，使用增量编码。更多信息请见in this article。

到目前为止，它已在C 和javascript 中实现。

免责声明：我是 Unishox 的开发者。

【参考方案4】：

Websockets 发送原始字节。 他们不知道也不关心这些字节代表什么。

如果你想压缩数据，你需要自己压缩，然后再通过网络发送。

请注意，Chrome 支持使用 gzip 进行 websocket 连接。 （假设您的服务器也这样做）

【讨论】：

gzip 会压缩像这样的数字字符串吗（我猜不是）？

Chrome 或其他地方（其他浏览器）中没有“gzip”WebSocket 压缩。

@oberstet：你确定吗？ ***.com/questions/11646680/…

gzip 是一种文件格式，它使用 deflate 作为压缩算法。 deflate 是 LZ77 和 Huffman 编码的组合。 （旧的）每帧压缩 WS 扩展和新的每消息 WS 压缩扩展使用 deflate。