什么是WebSocket
首先，我们需要弄明白，WebSocket本质上一种计算机网络应用层的协议，用来弥补http协议在持久通信能力上的不足。
我们知道http协议本身是无状态协议，每一个新的http请求，只能通过客户端主动发起，通过 建立连接-->传输数据-->断开连接 的方式来传输数据，传送完连接就断开了，也就是这次http请求已经完全结束了（虽然http1.1增加了keep-alive请求头可以通过一条通道请求多次，但本质上还是一样的）。
并且服务器是不能主动给客户端发送数据的（因为之前的请求得到响应后连接就断开了，之后服务器根本不知道谁请求过），客户端也不会知道之前请求的任何信息。
所以说，http协议本身是没有持久通信能力的，但是我们在实际的应用中，是很需要这种能力的，所以WebSocket协议由此而生，于2011年被IETF定为标准RFC6455，并被RFC7936所补充规范。
并且在HTML5标准中增加了有关WebSocket协议的相关api，所以只要实现了HTML5标准的客户端，就可以与支持WebSocket协议的服务器进行全双工的持久通信了。
ps1：这里的持久通信能力指的是协议本身的能力，我们当然可以通过编程的方式实现这种功能，比如轮询的方式，但谁不喜欢原生就支持呢？
ps2：计算机网络里还有socket关键字，这里的socket指的是运输层协议的某一端，泛指某个应用程序。
ps3: unix编程里还有一个socket接口，这里的译名是套接字，泛指应用层协议的端口号。
WebSocket协议的原理
与http协议一样，WebSocket协议也需要通过已建立的TCP连接来传输数据。具体实现上是通过http协议建立通道，然后在此基础上用真正的WebSocket协议进行通信，所以WebSocket协议和http协议是有一定的交叉关系的。
WebSocket 的实现分为握手，数据发送/读取，关闭连接。
WebSocket的URI格式：
ws-URI = "ws:" "//" host [ ":" port ] path [ "?" query ]
wss-URI = "wss:" "//" host [ ":" port ] path [ "?" query ]
用于“WS”的默认端口是80，而用于“WSS”默认端口是443。
实际上wss对应的是HTTPS，使用SSL证书加密。
下面是WebSocket协议请求头：
其中请求头中重要的字段：
Connection:Upgrade
Upgrade:websocket
Sec-WebSocket-Extensions:permessage-deflate; client_max_window_bits
Sec-WebSocket-Key:mg8LvEqrB2vLpyCNnCJV3Q==
Sec-WebSocket-Version:13
1. Connection和Upgrade字段告诉服务器，客户端发起的是WebSocket协议请求
2. Sec-WebSocket-Extensions表示客户端想要表达的协议级的扩展
3. Sec-WebSocket-Key是一个Base64编码值，由浏览器随机生成
4. Sec-WebSocket-Version表明客户端所使用的协议版本
这里值得注意的是Sec-WebSocket-Accept的计算方法：
base64(hsa1(sec-websocket-key + 258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11))
如果这个Sec-WebSocket-Accept计算错误浏览器会提示：Sec-WebSocket-Accept dismatch
如果返回成功，Websocket就会回调onopen事件
而得到的响应头中重要的字段：
Connection:Upgrade
Upgrade:websocket
Sec-WebSocket-Accept:AYtwtwampsFjE0lu3kFQrmOCzLQ=
1. Connection和Upgrade字段与请求头中的作用相同
2. Sec-WebSocket-Accept表明服务器接受了客户端的请求
Status Code:101 Switching Protocols
并且http请求完成后响应的状态码为101，表示切换了协议，说明WebSocket协议通过http协议来建立运输层的TCP连接，之后便与http协议无关了。
WebSocket协议具体内容请参考：https://github.com/zhangkaitao/websocket-protocol
协议定义说明
Websocket的数据传输是frame形式传输的，比如会将一条消息分为几个frame，按照先后顺序传输出去。这样做会有几个好处：
a、大数据的传输可以分片传输，不用考虑到数据大小导致的长度标志位不足够的情况。
b、和http的chunk一样，可以边生成数据边传递消息，即提高传输效率。
websocket传输使用的协议如下图：
参数说明如下：
FIN：1位，用来表明这是一个消息的最后的消息片断，当然第一个消息片断也可能是最后的一个消息片断；
RSV1, RSV2, RSV3: 分别都是1位，如果双方之间没有约定自定义协议，那么这几位的值都必须为0,否则必须断掉WebSocket连接；
Opcode: 4位操作码，定义有效负载数据，如果收到了一个未知的操作码，连接也必须断掉，以下是定义的操作码：
* ?%x0 表示连续消息片断
* ?%x1 表示文本消息片断
* ?%x2 表未二进制消息片断
* ?%x3-7 为将来的非控制消息片断保留的操作码
* ?%x8 表示连接关闭
* ?%x9 表示心跳检查的ping
* ?%xA 表示心跳检查的pong
* ?%xB-F 为将来的控制消息片断的保留操作码
Mask: 1位，定义传输的数据是否有加掩码,如果设置为1,掩码键必须放在masking-key区域，客户端发送给服务端的所有消息，此位的值都是1；
Payload length: 传输数据的长度，以字节的形式表示：7位、7+16位、或者7+64位。如果这个值以字节表示是0-125这个范围，那这个值就表示传输数据的长度；如果这个值是126，则随后的两个字节表示的是一个16进制无符号数，用来表示传输数据的长度；如果这个值是127,则随后的是8个字节表示的一个64位无符合数，这个数用来表示传输数据的长度。多字节长度的数量是以网络字节的顺序表示。负载数据的长度为扩展数据及应用数据之和，扩展数据的长度可能为0,因而此时负载数据的长度就为应用数据的长度。
Masking-key: 0或4个字节，客户端发送给服务端的数据，都是通过内嵌的一个32位值作为掩码的；掩码键只有在掩码位设置为1的时候存在。
Payload data: (x+y)位，负载数据为扩展数据及应用数据长度之和。
Extension data: x位，如果客户端与服务端之间没有特殊约定，那么扩展数据的长度始终为0，任何的扩展都必须指定扩展数据的长度，或者长度的计算方式，以及在握手时如何确定正确的握手方式。如果存在扩展数据，则扩展数据就会包括在负载数据的长度之内。
Application data: y位，任意的应用数据，放在扩展数据之后，应用数据的长度=负载数据的长度-扩展数据的长度。
WebSocket协议的优缺点
优点：
· WebSocket协议一旦建议后，互相沟通所消耗的请求头是很小的
· 服务器可以向客户端推送消息了
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
WebSocket协议的应用场景
·?即时聊天通信
· 多玩家游戏
· 在线协同编辑/编辑
· 实时数据流的拉取与推送
· 体育/游戏实况
· 实时地图位置
WebSocket插件和抓包
Chrome浏览器插件
下载浏览器的客户端插件：
https://www.crx4chrome.com/extensions/mdmlhchldhfnfnkfmljgeinlffmdgkjo/
打开浏览器的扩展程序管理器，将crx文件拖到上面就会自动安装。
打开开发者模式后，在浏览器右上角就会出现插件的图标，点击就可以打开插件。
打开插件后如下，输入服务器的URL：ws://192.168.3.177/api/im?userid=3ebb84bb-d6b8-cbde-b176-39fcbf691120&activityid=8ea059d6-47e2-e263-df24-39fd7221c432,66629733，点击Connect按钮连接服务器，如果连接成功，则会显示OPENED。
在连接状态中，输入json格式数据或者json字符串，点击Send按钮发送数据，下面红色显示的就是发送的数据，黑色字体的数据是接收到的数据。
如果没有WebSocket连接的相关信息，则需要我们自己抓包进行分析查看，目前Chrome浏览器也是支持抓取WebSocket数据的。按F12打开开发者模式，选择Network标签，WebSocket客户端连接服务器，左侧可以看到所有网络请求，点击连接请求，右侧自动打开解析数据的面板，可以查看请求和响应的详细说明，例如URL，请求和响应的头信息，请求的参数等。
发送接收数据，点击右侧面板的Messages标签，可以查看发送和接收的消息详情。
Python的WebSockets模块
安装WebSockets模块：
pip install websockets
客户端实现简单例子，功能如下：
建立和服务器的连接。
发送json字符串消息。
接收服务端发送过来的消息。
退出关闭连接。
Jmeter的WebSocket插件
在插件管理器中搜索WebSocket，就可以找到插件，然后安装重启。
在sampler列表中就会有WebSocket相关的6个samplers，这些sampler可以根据测试的需要进行自由组合使用。
WebSocket Close：关闭连接
WebSocket Open Connection：打开连接
WebSocket Ping/Pong：心跳
WebSocket Single Read Sampler：只读（接收）
WebSocket Single Write Sampler：只写（发送）
WebSocket request-response Sampler：发送和接收
