WebSocket 是什么？你需要知道的一切

WebSocket 是什么

WebSocket 是一种协议，用于在 Web 应用程序中创建实时、双向的通信通道。

传统的 HTTP 请求通常是一次请求一次响应的，而 WebSocket 则可以建立一个持久连接，允许服务器即时向客户端推送数据，同时也可以接收客户端发送的数据。WebSocket 相比于传统的轮询或长轮询方式，能够显著减少网络流量和延迟，提高数据传输的效率和速度。它对实时 Web 应用程序和在线游戏的开发非常有用。

WebSocket 可以在浏览器和服务器之间建立一条双向通信的通道，实现服务器主动向浏览器推送消息，而无需浏览器向服务器不断发送请求。其原理是在浏览器和服务器之间建立一个“套接字”，通过“握手”的方式进行数据传输。由于该协议需要浏览器和服务器都支持，因此需要在应用程序中对其进行判断和处理。

WebSocket 原理

WebSocket 是 HTML5 开始推出的基于 TCP 协议的双向通信协议，其优势在于与 HTTP 协议兼容、开销小、通信高效。WebSocket 让客户端和服务器之间建立连接，并通过这个持久连接实时地进行双向数据传输。

其实 WebSocket 最主要的特点就是建立了一个可持久化的 TCP 连接，这个连接会一直保留，直到客户端或者服务器发起中断请求为止。WebSocket 通过 HTTP/1.1 协议中的 Upgrade 头信息来告诉服务器，希望协议从 HTTP/1.1 升级到 WebSocket 协议。

WebSocket 建立在 HTTP 协议之上，所有的 WebSocket 请求都会通过普通的 HTTP 协议发送出去，然后在服务器端根据 HTTP 协议识别特定的头信息 Upgrade，服务端也会判断请求信息中 Upgrade 是否存在。这里面 HTTP 是必不可少的，不然 WebSocket 根本无法建立。特别的，WebSocket 在握手时采用了 Sec-WebSocket-Key 加密处理，并采用 SHA-1 签名。

一旦建立了 WebSocket 连接，客户端和服务器端就可以互相发送二进制流或 Unicode 字符串。所有的数据都是经过 mask 处理过的，mask 的值是由服务器端随机生成的。在数据进行发送之前，必须先进行 mask 处理，这样可以有效防止数据被第三方恶意篡改。

最后需要说明一下的是，WebSocket 的通信协议是基于帧（数据包）的。在数据发送时，一个完整的数据包可以分为多个帧进行发送，而每一个帧都包含了数据的一部分，同时还包含了帧头信息。

WebSocket 和 HTTP 的关系？

两种协议都是用于网络通信的。

HTTP (Hypertext Transfer Protocol) 是一个基于请求和响应模式的协议，最早用于 Web 应用。
WebSocket 是一种双向通信协议，可以在客户端和服务器之间建立持久的连接，以实现实时通信。
WebSocket 协议在建立连接时需要使用 HTTP 协议。 具体来说，当客户端想要建立 WebSocket 连接时，它们需要通过 HTTP 请求发送一个握手请求。如果服务器同意握手，它将发送一个握手响应，HTTP 协议随后会升级到 WebSocket 协议。
HTTP 和 WebSocket 协议在用途上也有所不同。HTTP 协议主要用于客户端和服务器之间的请求和响应通信，而 WebSocket 协议主要用于实现实时通信和服务器推送。通俗的说，HTTP 协议是“一问一答”，WebSocket 协议是“对话”。

总之，WebSocket 和 HTTP 是两种不同的协议，它们在通信模式、用途和建立连接时都有所不同，但是它们之间也有联系。

知识扩展：WebSocket 与 Socket、TCP、HTTP 的关系及区别