WebSocket和TCP的区别

本文将介绍 WebSocket 和 TCP 两种网络通信协议的区别,探讨它们在实际应用中的差异。

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WebSocket和TCP的区别

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WebSocket 是什么?

WebSocket和TCP的区别
WebSocket

基本介绍

WebSocket 是一种在 Web 应用程序中实现双向通信的标准协议。它使得客户端和服务器之间的数据实时、高效、简单、可靠地交互。在使用 WebSocket 之前,Web 应用程序通常需要通过轮询或者长轮询等方式进行不断的服务器查询,以获取最新数据,这样会消耗大量的带宽和资源,而 WebSocket 协议能够使得 Web 应用程序的开发更快、更轻松、更高效。

   

WebSocket 协议的主要特点包括以下几点:

  • 双向通信: WebSocket 协议支持双向通信,客户端和服务器都可以主动向对方发送数据,并可以实时的从对方获取数据。
  • 实时性: WebSocket 协议的双向通信使得在Web页面上展现的数据能够实时更新,页面无需重新加载。
  • 低延迟: WebSocket 协议能够通过减少网络流量和数据包数量,减轻服务器压力,提高应用程序性能。在通信效率和延迟方面比HTTP长连接获得更高的性能表现。
  • 兼容性: WebSocket 协议可以在现代的Web浏览器和服务器之间进行通信。
  • 安全性: WebSocket 协议支持加密,可以使用传输层安全性协议(TLS/SSL)确保数据传输过程的安全性。
  • 多平台支持: WebSocke t协议可以在多种操作系统和开发语言中进行实现,且支持移动客户端。

知识扩展:WebSocket 原理详解

 

前端应用

WebSocket API 提供了开发者在 Web 应用程序中使用 WebSocket 协议的方式,WebSocket API 包括以下几个元素:

  • WebSocket 对象: 实现了 WebSocket 协议的 JavaScript 对象,可以用来创建 WebSocket 连接。

WebSocket事件: WebSocket 有四个基本事件:

  • open:当 WebSocket 连接成功建立时触发
  • close:WebSocket 连接关闭时触发
  • message:当 WebSocket 接收到消息时触发
  • error:WebSocket 连接错误时触发
  • WebSocket属性: WebSocket 对象还有一些属性,包括 readyState、bufferedAmount 等。

除了 JavaScript API 之外,WebSocket 还有一些协议规范,包括连接升级过程、数据帧格式等,这些协议规范使得不同的 WebSocket 实现可以相互兼容。

 

TCP 是什么?

TCP 是什么?
TCP 

基本介绍

TCP(Transmission Control Protocol)是一种基于连接的协议,提供可靠、面向连接的数据传输。TCP 协议在互联网上广泛使用,是在网络层之上由传输控制协议编写而成,属于传输层协议。

 

TCP协议的主要特点包括以下几点:

  • 可靠性: TCP 协议提供了可靠的数据传输。通过对数据包进行校验和确认,可以保证数据传输时不会丢失或损坏。
  • 面向连接: TCP 协议是面向连接的,通信双方必须在通信之前建立连接,然后在数据传输完成后断开连接,可以确保数据传输的连续性和完整性。
  • 流量控制: TCP 协议可以通过流量控制算法来调节数据传输速度。若网络传输速度变慢,发送方就会降低传输速度,避免数据包丢失或拥塞。
  • 拥塞控制: TCP 协议可以通过拥塞控制算法来避免网络拥塞。当网络拥塞时,TCP 可以降低数据传输速度,在减轻拥塞的同时保证数据传输的可靠性。
  • 头部开销: TCP 协议的头部开销相对较大,约占整个数据包的 20%。由于要维护连接状态和控制流量和拥塞,所以需要大量的头部信息。

 

工作机制

TCP工作机制
TCP 工作机制

TCP 的工作机制可以简单地表示为以下这个过程:

  • 发送方将要发送的数据分成若干个数据包,并为每个数据包添加一个头部,其中包括源地址、目标地址、序号等信息。
  • 接收方接收到数据包后,对数据包的完整性进行校验,确认没有错误后要回复 ACK 确认信号。
  • 发送方根据接收到的 ACK 确认信号来确认数据是否传输成功,如果失败,则重新传输数据。

 

WebSocket 和 TCP

WebSocket 和 TCP 的关系

WebSocket 是基于 TCP 协议的应用层协议,也可以被认为是一种基于 TCP 的长链接模式。它可以在客户端和服务器之间建立一条长时间开放的双向通信通道,从而实现真正的双向数据传输。WebSocket 的握手过程和 TCP 的握手过程有些相似,都需要建立初始连接,但它的握手过程是在 HTTP 协议上完成的。一旦连接建立成功,客户端和服务器就可以使用这条通信通道进行双向通信,而这个过程是基于 TCP 协议的可靠传输和流控制来实现的。

 

WebSocket 和 TCP 的区别

WebSocket 和 TCP 是两个不同的网络协议,有以下区别:

  • 连接方式: TCP 是一种面向连接的协议,即在通信之前必须通过三次握手建立连接,通信结束之后通过四次挥手断开连接。WebSocket也需要建立 TCP 连接,但是 WebSocket 在请求中包含了 Upgrade 头,使得连接升级为 WebSocket。
  • 数据格式: TCP 只识别字节流,而 WebSocket 以消息为单位传输,消息可以是文本或二进制格式。此外,在传输时 WebSocket 支持压缩、分片等处理方式,TCP 不支持。
  • 数据量: TCP 没有发送和接收数据量的限制。而 WebSocket 支持在单个连接上发送和接收大量数据,可以节省一些通信的开销和负载。
  • 实时性: Websocket 支持实时通信。因为 WebSocket 在建立连接后,可以通过保持握手状态来保持连接,从而实现实时通信,而 TCP 则不保证实时性。

总的来说,WebSocket 通过在 TCP 协议上提供双向通信,定制化数据传输格式、压缩等扩展功能,实现了更加高效灵活的网络通信。

 


在 Apifox 中调试 WebSocket

如果你要调试 WebSocket 接口,并确保你的应用程序能够正常工作。这时,一个强大的接口测试工具就会派上用场。

 

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在 Apifox 中,你需要创建一个 WebSocket 请求以便进入相应的界面进行必要的信息填写。以下是步骤:

  1. 新建一个 HTTP 项目后,在项目中点击“+”按钮。
  2. 输入 WebSocket 服务的地址。
  3. 选择性地填写要传输的消息(Message)和参数(Params)。
  4. 填写完必要信息后,点击“保存”按钮以保留本次请求信息,方便下次调用。
调试 WebSocket


要与服务器进行通信,你首先需要建立一个 WebSocket 连接。只需点击“连接”按钮即可。连接成功后,Apifox 会给出提示,同时服务器也会对此作出响应。

调试 WebSocket


成功连接后,你可以使用 Apifox 提供的“发送”按钮,来发送消息和参数给服务器。

测试 WebSocket


发送消息后,服务器同样可以向客户端回传信息,这一功能展示了 Apifox 的 WebSocket 功能的简便性,快去试试吧!

测试 WebSocket

 

总结

WebSocket是一种基于TCP协议的应用层协议,用于实现在Web应用程序中客户端与服务器间的双向通信,提供实时、低延迟的数据交换,支持文本和二进制数据格式,适用于需要频繁交互的场景。相比之下,TCP作为传输层协议,主要负责在网络中提供可靠的数据传输服务,具备面向连接、流量控制和拥塞控制等特性。在Apifox中,用户可以便捷地调试WebSocket接口,实现与服务器的有效通信。