八、js中WebSocket
1、WebSocket是什么?
WebSocket是一种网络通信协议, 一种由HTML5 开始提供的、在单个 TCP 连接上进行全双工通讯的协议。它和HTTP协议的最大区别在于:HTTP 协议是一种无状态的、无连接的、单向的应用层协议当客户端想要知道服务端的变化时,HTTP协议必须使用“轮询”的方式,效率很低;而WebSocket只需一次连接,便可以让服务端直接向客户端推送信息,从而告别轮询。
其实只要记住几点:
WebSocket可以在浏览器里使用
支持双向通信
使用很简单
2、WebSocket的优点
很多网站为了实现数据推送,所用的技术都是ajax轮询。轮询是在特定的时间间隔,由浏览器主动发起请求,将服务器的数据拉回来。轮询需要不断的向服务器发送请求,会占用很多带宽和服务器资源。WebSocket建立TCP连接后,服务器可以主动给客户端传递数据,能够更好的节省服务器资源和带宽,实现更实时的数据通讯。
概括地说就是:支持双向通信,更灵活,更高效,可扩展性更好。
支持双向通信,实时性更强。
更好的二进制支持。
较少的控制开销。连接创建后,ws客户端、服务端进行数据交换时,协议控制的数据包头部较小。在不包含头部的情况下,服务端到客户端的包头只有2~10字节(取决于数据包长度),客户端到服务端的的话,需要加上额外的4字节的掩码。而HTTP协议每次通信都需要携带完整的头部。
支持扩展。ws协议定义了扩展,用户可以扩展协议,或者实现自定义的子协议。(比如支持自定义压缩算法等)
3、WebSocke的属性
属性 描述
Socket.readyState 只读属性 readyState 表示连接状态,可以是以下值:0 - 表示连接尚未建立。1 - 表示连接已建立,可以进行通信。2 - 表示连接正在进行关闭。3 - 表示连接已经关闭或者连接不能打开。
Socket.bufferedAmount 只读属性 bufferedAmount 已被 send() 放入正在队列中等待传输,但是还没有发出的 UTF-8 文本字节数。
4、WebSocket 事件
事件 事件处理程序 描述
open Socket.onopen 连接建立时触发
message Socket.onmessage 客户端接收服务端数据时触发
error Socket.onerror 通信发生错误时触发
close Socket.onclose 连接关闭时触发
我们可以看出所有的操作都是采用消息的方式触发的,这样就不会阻塞UI,使得UI有更快的响应时间,得到更好的用户体验。
(1)当Browser和WebSocketServer连接成功后,会触发onopen消息;
websocket.onopen = function(evt) {};
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(2)如果连接失败,发送、接收数据失败或者处理数据出现错误,browser会触发onerror消息;
websocket.onerror = function(evt) { };
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(3)当Browser接收到WebSocketServer发送过来的数据时,就会触发onmessage消息,参数evt中包含server传输过来的数据;
websocket.onmessage = function(evt) { };
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(4)当Browser接收到WebSocketServer端发送的关闭连接请求时,就会触发onclose消息。
websocket.onclose = function(evt) { };
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5、WebSocket 方法
以下是 WebSocket 对象的相关方法。假定我们使用了以上代码创建了 Socket 对象:
方法 描述
Socket.send() 使用连接发送数据
Socket.close() 关闭连接
6、通信协议
WebSocket与TCP、HTTP的关系WebSocket与http协议一样都是基于TCP的,所以他们都是可靠的协议,Web开发者调用的WebSocket的send函数在browser的实现中最终都是通过TCP的系统接口进行传输的。
WebSocket和Http协议一样都属于应用层的协议,那么他们之间有没有什么关系呢?答案是肯定的,WebSocket在建立握手连接时,数据是通过http协议传输的,但是在建立连接之后,真正的数据传输阶段是不需要http协议参与的。
7、WebSocket通讯解读:
从下图可以明显的看到,分三个阶段:
打开握手
数据传递
关闭握手
下图显示了WebSocket主要的三步 浏览器和 服务器端分别做了那些事情。
8、建立连接的握手
当Web应用程序调用new WebSocket(url)接口时,Browser就开始了与地址为url的WebServer建立握手连接的过程。
Browser与WebSocket服务器通过TCP三次握手建立连接,如果这个建立连接失败,那么后面的过程就不会执行,Web应用程序将收到错误消息通知。
在TCP建立连接成功后,Browser/UA通过http协议传送WebSocket支持的版本号,协议的字版本号,原始地址,主机地址等等一些列字段给服务器端。
WebSocket服务器收到Browser/UA发送来的握手请求后,如果数据包数据和格式正确,客户端和服务器端的协议版本号匹配等等,就接受本次握手连接,并给出相应的数据回复,同样回复的数据包也是采用http协议传输。
Browser收到服务器回复的数据包后,如果数据包内容、格式都没有问题的话,就表示本次连接成功,触发onopen消息,此时Web开发者就可以在此时通过send接口想服务器发送数据。否则,握手连接失败,Web应用程序会收到onerror消息,并且能知道连接失败的原因。
这个握手很像HTTP,但是实际上却不是,它允许服务器以HTTP的方式解释一部分handshake的请求,然后切换为websocket
9、数据传输
WebScoket协议中,数据以帧序列的形式传输。
考虑到数据安全性,客户端向服务器传输的数据帧必须进行掩码处理。服务器若接收到未经过掩码处理的数据帧,则必须主动关闭连接。
服务器向客户端传输的数据帧一定不能进行掩码处理。客户端若接收到经过掩码处理的数据帧,则必须主动关闭连接。
针对上情况,发现错误的一方可向对方发送close帧(状态码是1002,表示协议错误),以关闭连接。
关闭WebSocket(握手)