[网络协议]websocket协议详解

websocket是什么？

websocket是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，用来弥补HTTP协议在持久通信能力上的不足。

• ws 默认端口：80
• wss 默认端口：443
• Websocket 通过HTTP协议握手。

websocket的特点有哪些？

1. 节省资源开销，HTTP请求每次都要携带完整的头部，此项开销显著减少了；
2. 更强的实时性，由于协议是全双工通信，所以服务器可以主动给客户端推送数据，相对于HTTP请求需要等待客户端发起请求服务端才能响应，延迟明显更少；
3. 保持连接状态，能够记录用户状态，通信时可以省略部分状态信息，不像HTTP每次都需要携带用户认证信息；
4. 更好的二进制支持，Websocket定义了二进制帧，相对HTTP，可以更轻松地处理二进制内容。

websocket如何建立连接？

websocket 通过 HTTP 请求建立握手，状态码为 101（协议升级）

1. 客户端：申请协议升级

客户端先发起协议升级请求，采用的是HTTP数据格式，且只支持GET方法

GET / HTTP/1.1
Host: localhost:8080
Origin: http://127.0.0.1:3000
Connection: Upgrade
Upgrade: websocket
Sec-WebSocket-Version: 13
Sec-WebSocket-Key: w4v7O6xFTi36lq3RNcgctw==

重点请求首部意义如下：

• Connection: Upgrade：表示升级协议
• Upgrade: websocket：表示升级到websocket协议。
• Sec-WebSocket-Version: 13：表示websocket的版本。如果服务端不支持该版本，需要返回一个Sec-WebSocket-Versionheader，里面包含服务端支持的版本号。
• Sec-WebSocket-Key：与后面服务端响应首部的Sec-WebSocket-Accept是配套的，提供基本的防护，比如恶意的连接，或者无意的连接。

注意，上面省略了非重点请求首部

1. 服务器：响应协议升级

服务端返回内容如下，状态代码101表示协议切换。到此完成协议升级，后续的数据交互都按照新的协议来。

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Connection:Upgrade
Upgrade: websocket
Sec-WebSocket-Accept: Oy4NRAQ13jhfONC7bP8dTKb4PTU=

websocket心跳机制是什么？

WebSocket为了保持客户端与服务端的实时双向通信，需要确保客户端与服务端之间的TCP通道保持连接没有断开。然而，对于长时间没有数据往来的连接，如果依旧长时间保持着，可能会浪费包括的连接资源。

但不排除有些场景，客户端、服务端虽然长时间没有数据往来，但仍需要保持连接。这个时候，可以采用心跳来实现。

• sender - > receiver：ping
• receiver - > sender：pong

ping、pong的操作，对应的是WebSocket的两个控制帧，opcode分别是0x9、0xA。

websocket应用场景有哪些？

1. 即时通信
2. 直播
3. 游戏
4. 在线协同工具（例如语雀笔记、腾讯文档等）
5. 实时数据拉取和推送
6. 地图

（凡是需要数据实时传输的一般都会使用到websocket）

websocket与http的区别

相同点：

1. 都是基于TCP协议进行数据传输
2. 都属于应用层协议

不同点：

1. websocket是双向通信协议，而HTTP是单向通信
2. websocket是有状态的，而HTTP是无状态的

联系点：

websocket在建立握手时，数据是通过HTTP协议传输的（HTTP只进行了握手动作），

但是握手之后，单独建立了一条TCP通信通道，之后数据都是基于TCP协议直接传输，不需要HTTP协议了。

websocket与socket的区别

可以理解为张三和张三丰的关系

1. Socket 是传输控制层的接口，用户可以通过 Socket 来操作底层 TCP/IP 协议簇通信。
2. WebSocket 是一个完整的应用层协议。
3. Socket 更灵活，WebSocket 更易用。
4. 两者都能做即时通讯

Jmeter编写的websocket脚本

websockt 脚本.jmx

YKID.csv

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