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WebSocket

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WebSocket一种在单个 TCP 连接上进行全双工通讯的协议。WebSocket通訊協定於2011年被IETF定為標準RFC 6455，并被RFC7936所补充规范，WebSocketAPI被W3C定為標準。

WebSocket 是独立的、建立在 TCP 上的协议，和 HTTP 的唯一关联是使用 HTTP 协议的101状态码进行协议切换，使用的 TCP 端口是80，可以用于绕过大多数防火墙的限制。

WebSocket 使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单，允许服务端直接向客户端推送数据而不需要客户端进行请求，在 WebSocket API 中，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建立持久性的连接，并允许数据进行双向传送。

目前常见的浏览器如 Chrome、IE、Firefox、Safari、Opera 等都支持 WebSocket，同时需要服务端程序支持 WebSocket。

背景

现在，很多网站为了实现推送技术，所用的技术都是轮询。轮询是在特定的的时间间隔（如每1秒），由浏览器对服务器发出HTTP request，然后由服务器返回最新的数据给客户端的浏览器。这种传统的模式带来很明显的缺点，即浏览器需要不断的向服务器发出请求，然而HTTP request的header是非常长的，里面包含的数据可能只是一个很小的值，这样会占用很多的带宽和服务器资源。

而比较新的技术去做轮询的效果是Comet，使用了AJAX。但这种技术虽然可达到双向通信，但依然需要发出请求，而且在Comet中，普遍采用了长链接，这也会大量消耗服务器带宽和资源。

面对这种状况，HTML5定义了WebSocket协议，能更好的节省服务器资源和带宽并达到实时通讯。

优点

服务器与客户端之间交换的封包檔头很小，大概只有2字节。（早期版本7.0）

服务器推送

服务器可以主动传送数据给客户端。

握手协议

在实现websocket连线过程中，需要透过浏览器发出websocket连线请求，然后服务器发出回应，这个过程通常称为“握手”（handshaking）。後期的版本大多屬於功能上的擴充，例如使用第7版的握手協議同樣也適用於第8版的握手協議。

例子

为第13版且浏览器为Chrome的例子

浏览器请求 

GET / HTTP/1.1
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Host: example.com
Origin: null
Sec-WebSocket-Key: sN9cRrP/n9NdMgdcy2VJFQ==
Sec-WebSocket-Version: 13

服务器回应 

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: fFBooB7FAkLlXgRSz0BT3v4hq5s=
Sec-WebSocket-Origin: null
Sec-WebSocket-Location: ws://example.com/

原理

在请求中的“Sec-WebSocket-Key”是随机的，服务器端会用这些数据来构造出一个SHA-1的信息摘要。

把“Sec-WebSocket-Key”加上一个魔幻字符串“258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11”。使用SHA-1加密，之后进行BASE-64编码，将结果做为“Sec-WebSocket-Accept”头的值，返回给客户端。

浏览器

实现websocket的协议，浏览器扮演着一个很重要的角色。所有最新的浏览器支持最新规范（RFC 6455）的WebSocket协议。一个详细的测试报告[1]列出了这些浏览器支持的Websocket版本。

浏览器支持现状
协议 发布日期 IE Firefox[2]（个人电脑） Firefox (Android) Chrome（个人电脑，手机） Safari（Mac, iOS） Opera（个人电脑，手机） Android浏览器
hixie-75 2010年2月4日 4 5.0.0
hixie-76
hybi-00 		2010年5月10日，
2010年5月23日 		4.0（已被禁用） 6 5.0.1 11.00（已被禁用）
7 hybi-07 2011年4月22日 6[3]1
8 hybi-10 2011年7月11日 7[4]1 7 14[5]
13 RFC 6455 2011年12月 10[6] 11 11 16[7] 6 12.10[8] 4.4[9]

1基于Gecko 6–10版本的浏览器的WebSocket对象为“mozwebsocket”，[10]需要添加额外的代码。

服务器

在服务器方面，网上都有不同对websocket支持的服务器：

参考资料

  1. ^ WebSockets协议测试报告. Tavendo.de. 2011-10-27 [2011-12-10]. 
  2. ^ WebSockets (support in Firefox). Developer.mozilla.org. 2011-09-30 [2011-12-10]. 
  3. ^ Bug 640003 - WebSockets - upgrade to ietf-06. Bugzilla.mozilla.org. [2011-12-10]. 
  4. ^ WebSockets - upgrade to ietf-07>
  5. ^ Chromium bug 64470. Code.google.com. 2010-11-25 [2011-12-10]. 
  6. ^ WebSockets in Windows Consumer Preview. IE Engineering Team. 2012-03-19 [2012-07-23]. 
  7. ^ WebKit Changeset 97247: WebSocket: Update WebSocket protocol to hybi-17. Trac.webkit.org. [2011-12-10]. 
  8. ^ A hot Opera 12.50 summer-time snapshot. Opera Developer News. [2012-08-03]. （原始内容存档于2012-08-05）. 
  9. ^ Compatibility tables for support of HTML5, CSS3, SVG and more in desktop and mobile browsers. caniuse.com. [2014-02-10]. 
  10. ^ WebSockets - MDN. Developer.mozilla.org. 2011-09-30 [2011-12-10]. 
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