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发布于: 21 小时前

是一种有效利用 JavaScript 和 DOM 的操作,以达到局部 Web 页面替换加载的异步通信手段


缺点是:利用 Ajax 实时地从服务器获取内容,有可能会导致大量请求差生。


  • Comet


一旦服务器端有内容更新了,Comet 不会让请求等待,而是直接给客户端返回响应。这是一种通过延迟应答,模拟实现服务器端向客户端推送(Server Push)的功能


也就是说,基于原本的 Http,服务器在接收到请求后,会将响应至于挂起状态,当服务器内容有了更新,就会通过该响应返回给客户。


缺点是:为了保留响应,一次连接的持续时间也边长了。期间,为了维持连接会消耗更多的资源。


但是 Ajax 和 Comet 并没有解决 Http 本身的疼点。


1.2 SPDY




在 TCP/IP 的应用层与运输层之间通过新加一层会话层,加入 SPDY,使用 SPDY 后,Http 协议额外获得以下的功能:


  • 多路复用流


通过单一的 Tcp 连接,可以无限制处理多个 Http 请求。所有请求的处理都在一条 TCP 连接上完成,因此 TCP 的处理效率得到提高。


  • 赋予请求优先级


SPDY 不仅可以无限地并发处理请求,还可以给请求逐个分配优先级顺序,这样主要是为了在发送多个请求时,解决因带宽低而导致响应慢的问题。


  • 压缩 Http 首部


压缩 Http 请求和响应的首部,这样通信产生的数据包数量和发送的字节数就更少了。


  • 推送


支持服务器主动向客户端推送数据。这样,服务器可以直接发送数据,而不必等待客户端的请求。


  • 服务器提示功能


服务器可以主动提示客户端请求所需的资源。由于在客户端发现资源之前就可以获知资源的存在,因此在资源已缓存等情况下,可以避免不必要的请求。


上面的功能可以发现,SPDY 在一定程度上消除了 Http 瓶颈的技术。但是 SPDY 也有它自身的缺点:


  • SPDY 基本上只是将单个域名(IP 地址)的通信进行多路复用,所以,一个 Web 网站上使用多个域名下的资源,改善效果就会搜到限制。

  • SPDY 必须使用 TLS 协议,所以这会导致建立连接的时间变长。

  • SPDY 在实际使用的效果不是很好。


知道Http2.0的人,其实就能理解 Http2.0 很大程度的借鉴了 SPDY 的技术,所以有人把 SPDY 看成是 Http2.0 的前身,也是可以理解的。


在 Http2.0 出现之前,通过使用 Ajax、Comet,就必须要使用 Http,如果使用 Http,就无法彻底解决瓶颈问题,这是出现了新的一种技术,就是 WebSocket,它正是为了解决这些问题而实现的一套新协议以及 API。


2. WebSocket 的技术与功能


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通过上面的介绍,我们知道WebSocket 不是 Http,它就是一套独立的 Api。但是在使用中,还是要靠 Http 来建立通信。


那这里会有一个疑问:为什么 Ajax/Comet 是基于 Http 的,所以它们本质上所以 Http,但是 WebSocket 却不是呢?


答案是:


  • Ajax/Comet 发送请求、响应本质都是在 Http 协议上完成的

  • 而 WebSocket 使用到 Http 的地方只有一个,那就是 连接的时候,在连接完之后,Http 就没用了,使用的都是 WebSocekt 的东西。所以 WebSocket 本质上不是 Http。


2.1 全双工通信设计




Http1.1 有这么些疼点:


  • 可先后发送多个 http 请求,不用等待回复,但是回复必须按顺序一个一个回复.

  • 客户端只能做请求,服务端只能做响应


这说明 Http1.1 是 半双工通信,半双工就相当于是“一条道的双向马路”,在一个时间任意方向只能过一辆车。


(Http2.0 则实现了全双工)


WebSocket 在客户端与服务器之间使用全双工通信标准。全双工通信允许数据在两个方向上同时传输,它在能力上相当于两个单工通信方式的结合。WebSocekt 建立了“多道的双向马路”,使得客户端和服务端都实现了请求和接收消息的功能。


所以数据之间的传输相较于 Http,效率上是快挺多的。


所以 WebSocket 也解决了 Ajax 和 Comet 的一些缺陷。


2.2 WebSocket 协议




一旦 Web 服务器与客户端之间建立起 WebSocket 协议的通信连接,之后所有的通信都依靠这个专用协议进行。通信过程中可互相发送JSONXMLHTML图片等任意格式的数据。


由于是建立在 HTTP 基础上的协议,因此连接的发起方仍是客户端,而一旦确立 WebSocket 通信连接,不论服务器还是客户端,任意一方都可直接向对方发送报文。 这也是全双工通信带来的效益。


所以,它可以很自由的实现下面几点:


  • 推送功能


服务器可以向客户端推送数据,而无需等待客户端的请求


  • 减少通信量


只要建立起 WebSocket,就希望一直保持连接状态。(这里的“希望”指的是,我们在开发中一般都会为 WebSocket 实现长连接,所以 WebSocket 协议的优势是建立在长连接之上)。


和 Http 相比,不但每次连接时的总开销减少,而且由于 WebSocket 的首部信息很小,通信量也相应的减少了。


2.3 WebSocket 握手




我们知道,在 Http 建立连接后,WebSocekt 的通道也就建立了,但是这个 通道的建立并不是随着 Http 建立而建立。


WebSocket 有它自己的 “握手”,在 Http 建立后,还要再进行一次 WebSocekt 的握手,才算是真正建立 WebSocket 通道。


相比于 TCP3 次握手,WebSocket 就是“2 次握手”:


(1)握手—请求


为了实现 WebSoccket 通信,还需要用到 Http 的 Upgrade首部字段,告知服务器通信协议发送改变,以达到握手的目的:



上面的首部中:


  • Connecti


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复制代码


on


代表着要使用 Upgrade 的协议,即 WebSocket


  • Sec-WebSocket-Key


记录着握手过程中必不可少的键值


  • Sec-WebSocket-Protocol


记录使用的子协议


  • Sec-WebSocket-Version


记录 WebSocket 版本


(2)握手—响应


对于该请求,服务端返回状态码为 101 Switching Protocols 的响应:



响应的首部中:

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