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

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 

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 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。

使用 Apifox 调试 TCP 接口

使用 Apifox 发送一个 TCP 请求,只需要以下几步:

  • 创建请求,填好 URL、Method、Name
  • 去到运行页面,点击发送按钮
创建请求
  • 如果想使用 Mock,可以切换 本地 Mock 环境。
本地 Mock 环境

Apifox 调试 WebSocket 服务

Apifox 还可以完美调试 WebSocket 服务~

谷歌插件

Apifox 有 Web端 和 客户端,如果你使用的是 Web端,想要调试本地服务,需要安装 Apifox 的 谷歌插件。

下载地址:Apifox 谷歌浏览器插件

Apifox 谷歌浏览器插件

新建 WebSocket 请求

WebSocket 是客户端和服务端之间的长链接,因此你需要在 Apifox 中创建一个 WebSocket 请求,以便跳转到 Apifox 界面并填写相应的请求信息。

  • 点击创建按钮
  • 填入 WebSocket 服务的地址
  • 可以选择填写 Message 和 Params
新建 WebSocket 请求

Message 和 Params

Message

在 Message 中,你可以填写要传递到服务端的信息。服务端将接收你发送的信息。

Message

Params

在传输过程中,你也可以携带参数,可以通过在地址上添加查询参数完成,可以携带的数据类型包括:

  • string
  • integer
  • number
  • array
Params

保存请求

写完所需信息之后,可以点击 保存按钮,进行保存,方便下次可继续调用。

保存请求

连接、发送 WebSocket 请求

连接 WebSocket 服务

我们想要跟服务端进行 WebSocket 通信,就需要先建立一个 WebSocket 连接,我们只需要点击 连接 按钮。

建立 WebSocket 连接

连接成功之后,Apifox 有成功的提示。

成功连接

服务端那边也会因为连接成功,而做出响应。

发送 WebSocket 请求

接着我们就可以跟服务端进行 WebSocket 通信了。

我们可以使用 Apifox 点击发送按钮向服务端进行发送 Message、Params。

发送 WebSocket 请求

与 WebSocket 服务通信

发送之后,服务端也可以向客户端发送信息,例如我这里,我设置服务端每秒向客户端发送当时的时间戳~

这就是 Apifox 的 WebSocket 功能,非常方便。

与 WebSocket 服务通信

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