不要小看WebSocket！长连接、有状态、双向、全双工都是王炸技能

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在之前，瑞哥给大家介绍了MQTT技术：

• 物联网协议的王者：MQTT

MQTT是一种长连接的技术，所谓的长连接，就是保持长久的连接，每次连接可以传输多次数据，并且连接双方有保活机制维持连接。就好比异地办公室一样，有台设备一直保持在线，有问题需要沟通的时候，通过这台一直在线的设备沟通就行，这个就是长连接。

还有一种大家特别熟悉的协议：HTTP，它是无状态的协议，所谓的无状态就是请求与请求之间不存在记忆关系，服务器是不知道客户端的状态的。

那么我们今天要讲的WebSocket是什么样的协议，它的王炸特点又有哪些呢？

下面瑞哥带您揭开WebSocket的神秘面纱！

什么是WebSocket？

WebSocket 是一种用于在 Web 浏览器和服务器之间创建快速双向通道的协议，通过单个 TCP 连接持续传输数据。

WebSockets 允许发送基于消息的数据，类似于 UDP，但具有 TCP 的可靠性，WebSocket 使用 HTTP 作为初始传输机制，但在收到 HTTP 响应后保持 TCP 连接处于活动状态，以便用于在客户端和服务器之间发送消息。

UDP

• 英文全称：User Datagram Protocol
• 中文名称：用户数据报协议
• 无连接协议
• 速度快
• 允许丢失数据包
• 适合需要快速、高效传输的应用

TCP

• 英文全称：Transmission Control Protocol
• 中文名称：传输控制协议
• 面向连接的协议
• 传输可靠，保证不会丢失任何数据包
• 速度较慢，需要更多资源
• 适合需要高可靠性的应用程序

HTTP

• 英文全称：Hypertext Transfer Protocol
• 中文名称：超文本传输协议
• 无状态协议
• 遵循客户端-服务器模型
• 广泛应用于Web 浏览器和 Web 服务器之间通信
• WebSocket URL 使用ws 或者 wss，而不是http、https

WebSocket 是如何工作的？

首先，让我们看看在没有WebSocket的情况下如何调用网站，在 Internet 上，网页通常通过HTTP 连接传输，数据通过协议进行通信，然后网站就会显示在浏览器中，然后用户的每个动作，比如单击或者双击某个按钮或者链接 的时候，客户端都会向服务器发送一个请求。

当通过 HTTP 调用网站时，客户端首先必须向服务器发送请求，然后服务器通过发送请求的内容进行响应，换句话说，HTTP 基于简单的请求和响应模型工作，这会产生很大的延迟。

然后我们再来看看WebSocket连接是如何进行的？

WebSocket通过握手来做到客户端与服务器的连接，握手的流程和TCP三次握手类似，握手后，通道保持打开状态，然后客户端和服务端可以保持持久通信，服务器可以独立地向客户端发送数据，而无需客户端请求。

当 WebSocket 首次启动时，会向指定的 URL 发送一个简单的 HTTP 请求，从那里，HTTP 请求“升级”到 TCP 套接字，本质上是一个安全隧道，用于在 HTTP 握手发生后数据流过，握手可以被认为是客户端和服务器之间保持连接的“协议”。

这个就很强了，以前是你必须触发一下服务器的相关接口，吼一下，服务器才会给你数据，现在主动权可以握在服务器和客户端双方了，服务器有新的消息也可以主动发给客户端，这个其实就是双向通信。

• 第一步：客户端向服务端通过握手协议建立连接
• 第二步：服务端向客户端回应握手请求
• 第三步：服务端开始向客户端推送消息
• 第四步：客户端可以主动断开websocket连接

WebSocket 使用场景

WebSocket 使用场景非常多，只要的长连接的应用，一定有WebSocket的身影，比如：

• 游戏平台
• 直播平台
• 视频平台
• 聊天平台
• 等等

WebSocket与MQTT的对比

• WebSocket没有优先级的概念，而MQTT可以设置优先级
• WebSocket延迟比较低，而MQTT延迟比较高
• WebSocket没有主题的概念，而MQTT可以设置主题

WebSocket与HTTP的对比

• WebSocket 是一种双向通信协议，而HTTP 协议是一种单向协议
• HTTP 连接比 WebSocket 慢
• WebSocket 协议提供了一个持久连接来交换消息，而HTTP 虽然允许多个请求重用单个连接，但通常会有小的超时时间来控制资源消耗。

WebSocket优势

• 支持双工通信。
• 可以实时发送和接收数据。
• 可以跨源通信
• 跨平台兼容性好
• 开销小
• 支持长连接
• 等等

WebSocket缺点

• Web 浏览器必须完全兼容 HTML5，不然用不了WebSocket
• 不适于多次动态的场景
• 没办法做到本地缓存
• 跨源通信可能带来数据泄露的风险

总结

WebSocket是一种非常常用的协议，多数用在需要实时更新数据的场景，快速、延迟小、长连接等特点都是它的优势，并且支持好多sdk，比如js、java、python、go等。

本文主要从以下方面介绍了WebSocket：

• 什么是WebSocket？
  • UDP
  • TCP
  • HTTP
• WebSocket 是如何工作的？
• WebSocket 使用场景
• WebSocket与MQTT的对比
• WebSocket与HTTP的对比
• WebSocket优势
• WebSocket缺点
• 总结

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