Don't look down upon the WebSocket!Long connection, stateful, two-way, full-duplex king is Fried

MQTT 是一种长连接的技术,所谓的长连接,就是保持长久的连接,每次连接可以传输多次数据,并且连接双方有保活机制维持连接.就好比异地办公室一样,有台设备一直保持在线,有问题需要沟通的时候,通过这台一直在线的设备沟通就行,这个就是长连接.

还有一种大家特别熟悉的协议：HTTP,它是无状态的协议,所谓的无状态就是请求与请求之间不存在记忆关系,服务器是不知道客户端的状态的.

那么我们今天要讲的 WebSocket 是什么样的协议,它的王炸特点又有哪些呢？

下面瑞哥带您揭开 WebSocket 的神秘面纱！

什么是 WebSocket？

WebSocket 是一种用于在 Web 浏览器和服务器之间创建快速双向通道的协议,通过单个 TCP 连接持续传输数据.

WebSockets 允许发送 基于消息 的数据,类似于 UDP,但具有 TCP 的 可靠性 ,WebSocket 使用 HTTP 作为初始传输机制,但在收到 HTTP 响应后保持 TCP 连接处于活动状态,以便用于在客户端和服务器之间发送消息.

UDP

• 英文全称： User Datagram Protocol

• 中文名称： 用户数据报协议

• 无连接协议

• 速度快

• 允许丢失数据包

• 适合需要快速、高效传输的应用

TCP

• 英文全称： Transmission Control Protocol

• 中文名称： 传输控制协议

• 面向连接的协议

• 传输可靠,保证不会丢失任何数据包

• 速度较慢,需要更多资源

• 适合需要高可靠性的应用程序

HTTP

• 英文全称： Hypertext Transfer Protocol

• 中文名称： 超文本传输协议

• 无状态协议

• 遵循客户端-服务器模型

• 广泛应用于 Web 浏览器和 Web 服务器之间通信

• WebSocket URL 使用 ws 或者 wss,而不是 http、https

WebSocket 是如何工作的？

首先,让我们看看在没有 WebSocket 的情况下如何调用网站,在 Internet 上,网页通常通过 HTTP 连接传输,数据通过协议进行通信,然后网站就会显示在浏览器中,然后用户的每个动作,比如单击或者双击某个按钮或者链接 的时候,客户端都会向服务器发送一个请求.

当通过 HTTP 调用网站时,客户端首先必须向服务器发送请求,然后服务器通过发送请求的内容进行响应,换句话说,HTTP 基于简单的 请求和响应模型 工作,这会产生很大的 延迟 .

然后我们再来看看 WebSocket 连接是如何进行的？

WebSocket 通过握手来做到客户端与服务器的连接,握手的流程和 TCP 三次握手类似,握手后,通道保持打开状态,然后客户端和服务端可以保持持久通信,服务器可以独立地向客户端发送数据,而 无需 客户端请求.

当 WebSocket 首次启动时,会向指定的 URL 发送一个简单的 HTTP 请求,从那里,HTTP 请求“升级”到 TCP 套接字,本质上是一个安全隧道,用于在 HTTP 握手发生后数据流过,握手可以被认为是客户端和服务器之间保持连接的“协议”.

这个就很强了,以前是你必须触发一下服务器的相关接口,吼一下,服务器才会给你数据,现在主动权可以握在服务器和客户端双方了,服务器有新的消息也可以主动发给客户端,这个其实就是 双向通信 .

• 第一步：客户端向服务端通过握手协议建立连接

• 第二步：服务端向客户端回应握手请求

• 第三步：服务端开始向客户端推送消息

• 第四步：客户端可以主动断开 websocket 连接

WebSocket 使用场景

WebSocket 使用场景非常多,只要的长连接的应用,一定有 WebSocket 的身影,比如：

• 游戏平台

• 直播平台

• 视频平台

• 聊天平台

• 等等

WebSocket 与 MQTT 的对比

• WebSocket 没有优先级的概念,而 MQTT 可以设置优先级

• WebSocket 延迟比较低,而 MQTT 延迟比较高

• WebSocket 没有主题的概念,而 MQTT 可以设置主题

WebSocket 与 HTTP 的对比

• WebSocket 是一种双向通信协议,而 HTTP 协议是一种单向协议

• HTTP 连接比 WebSocket 慢

• WebSocket 协议提供了一个持久连接来交换消息,而 HTTP 虽然允许多个请求重用单个连接,但通常会有小的超时时间来控制资源消耗.

WebSocket 优势

• 支持双工通信.

• 可以实时发送和接收数据.

• 可以跨源通信

• 跨平台兼容性好

• 开销小

• 支持长连接

• 等等

WebSocket 缺点

• Web 浏览器必须完全兼容 HTML5,不然用不了 WebSocket

• 不适于多次动态的场景

• 没办法做到本地缓存

• 跨源通信可能带来数据泄露的风险

总结

WebSocket 是一种非常常用的协议,多数用在需要实时更新数据的场景,快速、延迟小、长连接等特点都是它的优势,并且支持好多 sdk,比如 js、java、python、go 等.

本文主要从以下方面介绍了 WebSocket：

• 什么是 WebSocket？

• UDP

• TCP

• HTTP

• WebSocket 是如何工作的？

• WebSocket 使用场景

• WebSocket 与 MQTT 的对比

• WebSocket 与 HTTP 的对比

• WebSocket 优势

• WebSocket 缺点

• 总结

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