websocket 探究

1. websocket 是什么

Html开始提供一种浏览器与服务器进行全双工通信的网络技术，属于应用层协议。它基于TCP传输协议，并复用Http的握手通道

2. 优点

• 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。创建连接后，客户端与服务端进行数据交换时，协议控制的数据包头部较小，而Http 协议每次通信都需要携带完整的头部。
• 支持扩展。websocket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）

3. 连接过程

WebSocket协议是基于TCP协议上的独立的通信协议，在建立WebSocket通信连接前，需要使用HTTP协议进行握手，从HTTP连接升级为WebSocket连接。浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。

WebSocket定义了两种URI格式, “ws://“和“wss://”，类似于HTTP和HTTPS, “ws://“使用明文传输，默认端口为80，”wss://“使用TLS加密传输，默认端口为443。

连接过程如下：

• 客户端建立到服务器的TCP连接
• 客户端请求将当前TCP连接用作websocket
• 服务器收到请求, 同意并确认将此 TCP 连接用作 websocket
• 客户端收到确认, HTTP 协议通信结束
• 双方使用 websocket 协议自由双向通信

4. 数据帧格式

Websocket在通信的最小单位为帧，由一个或者多个帧组成一条完整的消息。
发送端，将消息切割成多个帧，并发给服务端；接收端，接收消息帧，并将关联的帧重新组装成完整的消息。

当WebSocket的接收方收到一个数据帧时，会根据FIN的值来判断，是否已经收到消息的最后一个数据帧

FIN=1表示当前数据帧为消息的最后一个数据帧，此时接收方已经收到完整的消息，可以对消息进行处理。FIN=0，则接收方还需要继续监听接收其余的数据帧。

此外，opcode在数据交换的场景下，表示的是数据的类型。0x01表示文本，0x02表示二进制。而0x00比较特殊，表示延续帧（continuation frame），顾名思义，就是完整消息对应的数据帧还没接收完。