WebSocket协议

WebSocket 协议在2008年诞生，2011年成为国际标准。所有浏览器都已经支持了。

它的最大特点就是，服务器可以主动向客户端推送信息，客户端也可以主动向服务器发送信息，是真正的双向平等对话，属于服务器推送技术的一种。

可以对照着这个报文来看

General： Request URL: ws://192.168.0.104:8000/ws/admin/ Request Method: GET Status Code: 101 Switching ProtocolsResponse Headers： Connection: Upgrade Sec-WebSocket-Accept: 2AoLKibh+f+uMBBcbiS8I2or8Gw= Server: Daphne Upgrade: WebSocketRequest headers: Accept-Encoding: gzip, deflate Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9 Cache-Control: no-cache Connection: Upgrade Cookie: csrftoken=u4xfXVwoDR26wKzKChfHO0srE06phmAPOsxiAM6O13wypNY0RsoyTgi7JpHrQQy5; sessionid=wt20pel1fhojibrqylgn3y9jpouvhj4n Host: 192.168.0.104:8000 Origin: http://192.168.0.104:8000 Pragma: no-cache Sec-WebSocket-Extensions: permessage-deflate; client_max_window_bits Sec-WebSocket-Key: RG7L4nO1IRMXGWBqTsY/lw== Sec-WebSocket-Version: 13 Upgrade: websocket User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/80.0.3987.106 Safari/537.36

请求头中的重要字段

• Connection和Upgrade：表示客户端发起的是WebSocket请求
• Sec-WebSocket-Version：客户端所使用的的WebSocket协议版本号，服务端会确认是否支持该版本号
• Sec-WebSocket-Key：一个Base64编码值，由浏览器随机生成，用于升级request
• Sec-WebSocket-Extensions客户端想表达的协议级的扩展

响应头中的重要字段

• Status Code 101 Switching Protocols：切换协议，WebSocket协议通过HTTP协议来建立运输层的TCP连接
• Connection和Upgrade：表示服务端返回的是WebSocket响应
• Sec-WebSocket-Accept：表示服务器接受了客户端的请求，由Sec-WebSocket-Key计算得来

验证Sec-WebSocket-Key和Sec-WebSocket-Accept的关系

MDN：Protocol upgrade mechanism这篇文档中提到

If a Sec-WebSocket-Key header was provided, the value of this header is computed by taking the value of the key, concatenating the string “258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11” to it, taking the SHA-1 hash of that concatenated string, resulting in a 20-byte value. That value is then base64 encoded to obtain the value of this property.

那我们进入到python环境中验证一下

cws@mypc:~$ python3 Python 3.6.9 (default, Nov 7 2019, 10:44:02) [GCC 8.3.0] on linux Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information. >>> text = "RG7L4nO1IRMXGWBqTsY/lw==258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11" >>> import hashlib >>> import base64 >>> h = hashlib.sha1(text.encode()) >>> h.digest() b'\xd8\n\x0b*&\xe1\xf9\xff\xae0\x10\\n$\xbc#j+\xf0l' >>> base64.b64encode(h.digest()) b'2AoLKibh+f+uMBBcbiS8I2or8Gw=' >>>

可以看到，请求头中Sec-WebSocket-Key拼接上字符串"258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11"的经过运算后得到的'2AoLKibh+f+uMBBcbiS8I2or8Gw='正好就是响应头中的Sec-WebSocket-Accept

WebSocket协议的优缺点及应用场景

优点

• 支持双向通信，实时性更强
• 数据格式比较轻量，性能开销小，通信高效。
• 支持扩展。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）

缺点

• 少部分浏览器不支持，浏览器支持的程度与方式有区别
• 长连接对后端处理业务的代码稳定性要求更高，后端推送功能相对复杂
• 成熟的HTTP生态下有大量的组件可以复用，WebSocket较少

应用场景

• 即时聊天通信，网站消息通知
• 在线协同编辑，如腾讯文档
• 多玩家在线游戏、视频弹幕、股票基金实时报价

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总结

以上是生活随笔为你收集整理的WebSocket的初步认识的全部内容，希望文章能够帮你解决所遇到的问题。

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