websockets怎么工作的呢?

WebSockets是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议,使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单,并允许服务端主动向客户端推送数据。下面是WebSockets的工作原理:

  1. **握手阶段**:
  • 客户端发起一个HTTP请求到服务器,这个请求中包含了升级协议到WebSocket的头部字段(如`Upgrade: websocket`,`Connection: Upgrade`,以及一个特定的协议版本和子协议请求等)。

  • 服务器收到这个请求后,如果同意升级协议,会返回一个HTTP响应,状态码为101 Switching Protocols,并且包含同样的升级头部字段,以及一个唯一标识此次连接的Sec-WebSocket-Accept字段(这个字段的值是请求中的Sec-WebSocket-Key字段与特定的GUID字符串连接后进行SHA-1哈希运算,再将结果进行Base64编码得到的)。

  • 当客户端收到这个响应后,就知道协议已经成功升级,然后客户端和服务器就可以开始WebSocket通信了。

  1. **数据传输阶段**:
  • 一旦握手成功,客户端和服务器之间就建立了一个持久的连接,这个连接会保持打开状态,直到其中一方显式地关闭它。

  • 在这个连接上,客户端和服务器可以互相发送和接收数据。WebSocket数据帧是以二进制格式传输的,它们可以是文本帧(UTF-8编码的文本数据)或二进制帧(原始二进制数据)。

  • 数据帧在传输时会有一个小的头部,包含了操作码(表示这是一个文本帧、二进制帧还是其他类型的帧)、负载长度等信息。这个头部相对于HTTP请求来说开销要小得多,因此WebSocket更适合于需要频繁传输小量数据的场景。

  1. **关闭连接**:
  • 当客户端或服务器想要关闭连接时,会发送一个关闭帧。关闭帧可以包含一个状态码和可选的关闭原因。

  • 收到关闭帧的一方会回应一个关闭帧,然后双方都会关闭连接,释放资源。

WebSocket的这种工作方式使得它非常适合于需要实时通信的场景,如在线聊天、实时数据更新等。与传统的HTTP轮询或长轮询相比,WebSocket减少了不必要的网络开销和延迟,提供了更高效、更实时的数据传输能力。

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