WebSocket 学习
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。
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。
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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。
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。
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JSON
、XML
、HTML
或图片
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。
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
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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