WebSocket協議

WebSocket 協議在2008年誕生，2011年成為國際標準。所有瀏覽器都已經支持了。

它的最大特點就是，服務器可以主動向客戶端推送信息，客戶端也可以主動向服務器發送信息，是真正的雙向平等對話，屬于服務器推送技術的一種。

可以對照著這個報文來看

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

請求頭中的重要字段

• Connection和Upgrade：表示客戶端發起的是WebSocket請求
• Sec-WebSocket-Version：客戶端所使用的的WebSocket協議版本號，服務端會確認是否支持該版本號
• Sec-WebSocket-Key：一個Base64編碼值，由瀏覽器隨機生成，用于升級request
• Sec-WebSocket-Extensions客戶端想表達的協議級的擴展

響應頭中的重要字段

• Status Code 101 Switching Protocols：切換協議，WebSocket協議通過HTTP協議來建立運輸層的TCP連接
• Connection和Upgrade：表示服務端返回的是WebSocket響應
• Sec-WebSocket-Accept：表示服務器接受了客戶端的請求，由Sec-WebSocket-Key計算得來

驗證Sec-WebSocket-Key和Sec-WebSocket-Accept的關系

MDN：Protocol upgrade mechanism這篇文檔中提到

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.

那我們進入到python環境中驗證一下

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，請求頭中Sec-WebSocket-Key拼接上字符串"258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11"的經過運算后得到的'2AoLKibh+f+uMBBcbiS8I2or8Gw='正好就是響應頭中的Sec-WebSocket-Accept

WebSocket協議的優缺點及應用場景

優點

• 支持雙向通信，實時性更強
• 數據格式比較輕量，性能開銷小，通信高效。
• 支持擴展。用戶可以擴展協議或者實現自定義的子協議（比如支持自定義壓縮算法等）

缺點

• 少部分瀏覽器不支持，瀏覽器支持的程度與方式有區別
• 長連接對后端處理業務的代碼穩定性要求更高，后端推送功能相對復雜
• 成熟的HTTP生態下有大量的組件可以復用，WebSocket較少

應用場景

• 即時聊天通信，網站消息通知
• 在線協同編輯，如騰訊文檔
• 多玩家在線游戲、視頻彈幕、股票基金實時報價

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的WebSocket的初步认识的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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