由輪詢到WebSocket

1 輪詢

客戶端和服務(wù)器之間會(huì)一直進(jìn)行連接，每隔一段時(shí)間就詢問一次。客戶端會(huì)輪詢，有沒有新消息。這種方式連接數(shù)會(huì)很多，一個(gè)接受，一個(gè)發(fā)送。而且每次發(fā)送請(qǐng)求都會(huì)有Http的Header，會(huì)很耗流量，也會(huì)消耗CPU的利用率。

2?長輪詢

長輪詢是對(duì)輪詢的改進(jìn)版，客戶端發(fā)送HTTP給服務(wù)器之后，有沒有新消息，如果沒有新消息，就一直等待。當(dāng)有新消息的時(shí)候，才會(huì)返回給客戶端。在某種程度上減小了網(wǎng)絡(luò)帶寬和CPU利用率等問題。但是這種方式還是有一種弊端：例如假設(shè)服務(wù)器端的數(shù)據(jù)更新速度很快，服務(wù)器在傳送一個(gè)數(shù)據(jù)包給客戶端后必須等待客戶端的下一個(gè)Get請(qǐng)求到來，才能傳遞第二個(gè)更新的數(shù)據(jù)包給客戶端，那么這樣的話，客戶端顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)最快的時(shí)間為2×RTT（往返時(shí)間），而且如果在網(wǎng)絡(luò)擁塞的情況下，這個(gè)時(shí)間用戶是不能接受的，比如在股市的的報(bào)價(jià)上。另外，由于http數(shù)據(jù)包的頭部數(shù)據(jù)量往往很大（通常有400多個(gè)字節(jié)），但是真正被服務(wù)器需要的數(shù)據(jù)卻很少（有時(shí)只有10個(gè)字節(jié)左右），這樣的數(shù)據(jù)包在網(wǎng)絡(luò)上周期性的傳輸，難免對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬是一種浪費(fèi)。

3 ?WebSocket

現(xiàn)在急需的需求是能支持客戶端和服務(wù)器端的雙向通信，而且協(xié)議的頭部又沒有HTTP的Header那么大，于是，Websocket就誕生了！流量消耗方面，相同的每秒客戶端輪詢的次數(shù)，當(dāng)次數(shù)高達(dá)數(shù)萬每秒的高頻率次數(shù)的時(shí)候，WebSocket消耗流量僅為輪詢的幾百分之一

WebSocket協(xié)議原理

Websocket是應(yīng)用層第七層上的一個(gè)應(yīng)用層協(xié)議，它必須依賴?HTTP 協(xié)議進(jìn)行一次握手?，握手成功后，數(shù)據(jù)就直接從 TCP 通道傳輸，與 HTTP 無關(guān)了。

Websocket的數(shù)據(jù)傳輸是frame形式傳輸?shù)?#xff0c;比如會(huì)將一條消息分為幾個(gè)frame，按照先后順序傳輸出去。這樣做會(huì)有幾個(gè)好處：

1 大數(shù)據(jù)的傳輸可以分片傳輸，不用考慮到數(shù)據(jù)大小導(dǎo)致的長度標(biāo)志位不足夠的情況。

2 和http的chunk一樣，可以邊生成數(shù)據(jù)邊傳遞消息，即提高傳輸效率。

WebSocket和Socket的區(qū)別與聯(lián)系

首先，Socket?其實(shí)并不是一個(gè)協(xié)議。它工作在 OSI 模型會(huì)話層（第5層），是為了方便大家直接使用更底層協(xié)議（一般是?TCP?或?UDP?）而存在的一個(gè)抽象層。Socket是對(duì)TCP/IP協(xié)議的封裝，Socket本身并不是協(xié)議，而是一個(gè)調(diào)用接口(API)。

Socket通常也稱作”套接字”，用于描述IP地址和端口，是一個(gè)通信鏈的句柄。網(wǎng)絡(luò)上的兩個(gè)程序通過一個(gè)雙向的通訊連接實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換，這個(gè)雙向鏈路的一端稱為一個(gè)Socket，一個(gè)Socket由一個(gè)IP地址和一個(gè)端口號(hào)唯一確定。應(yīng)用程序通常通過”套接字”向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出請(qǐng)求或者應(yīng)答網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求。

Socket在通訊過程中，服務(wù)端監(jiān)聽某個(gè)端口是否有連接請(qǐng)求，客戶端向服務(wù)端發(fā)送連接請(qǐng)求，服務(wù)端收到連接請(qǐng)求向客戶端發(fā)出接收消息，這樣一個(gè)連接就建立起來了。客戶端和服務(wù)端也都可以相互發(fā)送消息與對(duì)方進(jìn)行通訊，直到雙方連接斷開

WebSocket的使用場景

1.社交聊天

最著名的就是微信，QQ，這一類社交聊天的app。這一類聊天app的特點(diǎn)是低延遲，高即時(shí)。即時(shí)是這里面要求最高的，如果有一個(gè)緊急的事情，通過IM軟件通知你，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境良好的情況下，這條message還無法立即送達(dá)到你的客戶端上，緊急的事情都結(jié)束了，你才收到消息，那么這個(gè)軟件肯定是失敗的。

WebSocket原理及使用場景2.彈幕

說到這里，大家一定里面想到了A站和B站了。確實(shí)，他們的彈幕一直是一種特色。而且彈幕對(duì)于一個(gè)視頻來說，很可能彈幕才是精華。發(fā)彈幕需要實(shí)時(shí)顯示，也需要和聊天一樣，需要即時(shí)。

3.多玩家游戲

4.協(xié)同編輯

現(xiàn)在很多開源項(xiàng)目都是分散在世界各地的開發(fā)者一起協(xié)同開發(fā)，此時(shí)就會(huì)用到版本控制系統(tǒng)，比如Git，SVN去合并沖突。但是如果有一份文檔，支持多人實(shí)時(shí)在線協(xié)同編輯，那么此時(shí)就會(huì)用到比如WebSocket了，它可以保證各個(gè)編輯者都在編輯同一個(gè)文檔，此時(shí)不需要用到Git，SVN這些版本控制，因?yàn)樵趨f(xié)同編輯界面就會(huì)實(shí)時(shí)看到對(duì)方編輯了什么，誰在修改哪些段落和文字。

5.股票基金實(shí)時(shí)報(bào)價(jià)

金融界瞬息萬變——幾乎是每毫秒都在變化。如果采用的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)無法滿足實(shí)時(shí)性，那么就會(huì)給客戶帶來巨大的損失。幾毫秒錢股票開始大跌，幾秒以后才刷新數(shù)據(jù)，一秒鐘的時(shí)間內(nèi)，很可能用戶就已經(jīng)損失巨大財(cái)產(chǎn)了。

6.體育實(shí)況更新

全世界的球迷，體育愛好者特別多，當(dāng)然大家在關(guān)心自己喜歡的體育活動(dòng)的時(shí)候，比賽實(shí)時(shí)的賽況是他們最最關(guān)心的事情。這類新聞中最好的體驗(yàn)就是利用Websocket達(dá)到實(shí)時(shí)的更新！

7.視頻會(huì)議/聊天

視頻會(huì)議并不能代替和真人相見，但是他能讓分布在全球天涯海角的人聚在電腦前一起開會(huì)。既能節(jié)省大家聚在一起路上花費(fèi)的時(shí)間，討論聚會(huì)地點(diǎn)的糾結(jié)，還能隨時(shí)隨地，只要有網(wǎng)絡(luò)就可以開會(huì)。

8.基于位置的應(yīng)用

越來越多的開發(fā)者借用移動(dòng)設(shè)備的GPS功能來實(shí)現(xiàn)他們基于位置的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。如果你一直記錄用戶的位置(比如運(yùn)行應(yīng)用來記錄運(yùn)動(dòng)軌跡)，你可以收集到更加細(xì)致化的數(shù)據(jù)。

9.在線教育

在線教育近幾年也發(fā)展迅速。優(yōu)點(diǎn)很多，免去了場地的限制，能讓名師的資源合理的分配給全國各地想要學(xué)習(xí)知識(shí)的同學(xué)手上，Websocket是個(gè)不錯(cuò)的選擇，可以視頻聊天、即時(shí)聊天以及其與別人合作一起在網(wǎng)上討論問題…

10.智能家居

這也是我一畢業(yè)加入的一個(gè)偉大的物聯(lián)網(wǎng)智能家居的公司。考慮到家里的智能設(shè)備的狀態(tài)必須需要實(shí)時(shí)的展現(xiàn)在手機(jī)app客戶端上，毫無疑問選擇了Websocket。

11.總結(jié)

從上面我列舉的這些場景來看，一個(gè)共同點(diǎn)就是，高實(shí)時(shí)性！

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的WebSocket原理及使用场景(转载)的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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