一文搞懂 websocket


一、它是什么?

WebSocket是HTML5开始提供的一种浏览器与服务器间进行全双工通讯的网络技术。依靠这种技术可以实现客户端和服务器端的长连接,双向实时通信。
 WebSocket通讯原理

1.1 特点

  • 时间驱动
  • 异步
  • 使用ws或者wss协议的客户端socket
  • 能够实现真正意义上的推送功能

1.2 限制

  • 少部分浏览器不支持,浏览器支持的程度与方式有区别。

1.3 前置小知识(懂得大佬可以跳过,或者温习一下也可)

  • TCP/IP协议

TCP/IP协议是目前应用最为广泛的协议,是构成Internet国际互联网协议的最为基础的协议,由TCP和IP协议组成:
TCP协议:面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议,负责数据的可靠性传输的问题。

IP协议:用于报文交换网络的一种面向数据的协议,主要负责给每台网络设备一个网络地址,保证数据传输到正确的目的地。

  • UDP协议

UDP特点:无连接、不可靠、基于报文的传输层协议,优点是发送后不用管,速度比TCP快。

  • B/S架构的系统多使用HTTP协议,HTTP协议的特点:
  1. 无状态协议
  2. 用于通过 Internet 发送请求消息和响应消息
  3. 使用端口接收和发送消息,默认为80端口
  4. 底层通信还是使用Socket完成。

HTTP协议决定了服务器与客户端之间的连接方式,无法直接实现消息推送(F5已坏),一些变相的解决办法:

  • 双向通信与消息推送

轮询:客户端定时向服务器发送Ajax请求,服务器接到请求后马上返回响应信息并关闭连接。 优点:后端程序编写比较容易。 缺点:请求中有大半是无用,浪费带宽和服务器资源。 实例:适于小型应用。

长轮询:客户端向服务器发送Ajax请求,服务器接到请求后hold住连接,直到有新消息才返回响应信息并关闭连接,客户端处理完响应信息后再向服务器发送新的请求。 优点:在无消息的情况下不会频繁的请求,耗费资小。 缺点:服务器hold连接会消耗资源,返回数据顺序无保证,难于管理维护。 Comet异步的ashx, 实例:WebQQ、Hi网页版、Facebook IM。

长连接:在页面里嵌入一个隐蔵iframe,将这个隐蔵iframe的src属性设为对一个长连接的请求或是采用xhr请求,服务器端就能源源不断地往客户端输入数据。 优点:消息即时到达,不发无用请求;管理起来也相对便。 缺点:服务器维护一个长连接会增加开销。 实例:Gmail聊天

Flash Socket:在页面中内嵌入一个使用了Socket类的 Flash 程序JavaScript通过调用此Flash程序提供的Socket接口与服务器端的Socket接口进行通信,JavaScript在收到服务器端传送的信息后控制页面的显示。 优点:实现真正的即时通信,而不是伪即时。 缺点:客户端必须安装Flash插件;非HTTP协议,无法自动穿越防火墙。 实例:网络互动游戏。

二、为什么是它(应用场景)?

B/S结构的软件项目中有时客户端需要实时的获得服务器消息,但默认HTTP协议只支持请求响应模式,这样做可以简化Web服务器,减少服务器的负担,加快响应速度,因为服务器不需要与客户端长时间建立一个通信链接,但不容易直接完成实时的消息推送功能,如聊天室、后台信息提示、实时更新数据等功能,但通过polling、Long polling、长连接、Flash Socket以及HTML5中定义的WebSocket能完成该功能需要。

三、怎么使用它

3.1 websocket客户端

websocket允许通过JavaScript建立与远程服务器的连接,从而实现客户端与服务器间双向的通信。在websocket中有两个方法:  

  1. send() 向远程服务器发送数据
  2. close() 关闭该websocket链接
  • websocket同时还定义了几个监听函数    
    1. onopen 当网络连接建立时触发该事件
    2. onerror 当网络发生错误时触发该事件
    3. onclose 当websocket被关闭时触发该事件
    4. onmessage 当websocket接收到服务器发来的消息的时触发的事件,也是通信中最重要的一个监听事件。msg.data
  • websocket还定义了一个readyState属性,这个属性可以返回websocket所处的状态:
    1. CONNECTING(0) websocket正尝试与服务器建立连接
    2. OPEN(1) websocket与服务器已经建立连接
    3. CLOSING(2) websocket正在关闭与服务器的连接
    4. CLOSED(3) websocket已经关闭了与服务器的连接

  websocket的url开头是ws,如果需要ssl加密可以使用wss,当我们调用websocket的构造方法构建一个websocket对象(new WebSocket(url))的之后,就可以进行即时通信了。

<!DOCTYPE html>
<html>

    <head>
        <meta name="viewport" content="width=device-width" />
        <title>WebSocket 客户端</title>
    </head>

    <body>
        <div>
            <input type="button" id="btnConnection" value="连接" />
            <input type="button" id="btnClose" value="关闭" />
            <input type="button" id="btnSend" value="发送" />
        </div>
        <script src="js/jquery-1.11.1.min.js" type="text/javascript" charset="utf-8"></script>
        <script type="text/javascript">
            var socket;
            if(typeof(WebSocket) == "undefined") {
                alert("您的浏览器不支持WebSocket");
                return;
            }

            $("#btnConnection").click(function() {
                //实现化WebSocket对象,指定要连接的服务器地址与端口
                socket = new WebSocket("ws://192.168.1.2:8888");
                //打开事件
                socket.onopen = function() {
                    alert("Socket 已打开");
                    //socket.send("这是来自客户端的消息" + location.href + new Date());
                };
                //获得消息事件
                socket.onmessage = function(msg) {
                    alert(msg.data);
                };
                //关闭事件
                socket.onclose = function() {
                    alert("Socket已关闭");
                };
                //发生了错误事件
                socket.onerror = function() {
                    alert("发生了错误");
                }
            });
            
            //发送消息
            $("#btnSend").click(function() {
                socket.send("这是来自客户端的消息" + location.href + new Date());
            });
            
            //关闭
            $("#btnClose").click(function() {
                socket.close();
            });
        </script>
    </body>
</html>

3.1 websocket服务端

Java服务端可点击下面连接直接下载

参考连接


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