为什么有HTTP协议，还要有websocket协议

我们通常打开网页，比如一个购物网站。都是点开商品列表，跳转到网页，就能得到商品详情。

这种由客户端主动请求，服务器响应的方式，也符合大部分网页的功能场景。

但是你有没有发现，在这种情况下，服务器从来不会主动给客户端发送消息？

就像你喜欢的女孩从来不求你一样。

但是现在，你在刷网页的时候，右下角会弹出一个小广告，提示你。

学习，好学，勤奋，这些刻在你DNA里的东西都让人动容。

当你点击它的时候，你会发现。

相貌平平的古一提醒你“道士有9条狗，都是横着走的”。

英模会先生告诉你:“我的兄弟们会来砍我。”

大家都来了，你选了一个角色，进入游戏界面。

创建角色页面

这时候一个小怪物上来了，从远处过来，然后用木棍抽打你。

整个过程中你没有点过一次鼠标。服务器会自动给你连续发送怪物的移动数据和攻击数据。

这...太温暖了。

感动之余，问题来了。

在这种服务器主动向客户端发送消息的情况下，是如何做到的呢？

在真正回答这个问题之前，先说一些相关的知识背景。

其实问题的痛点在于，网页如何在用户什么都不做的情况下接收消息并改变。

这其实是一种伪服务器推送的形式。

其实并不是服务器主动给客户端发送消息，而是客户端一直在偷偷请求服务器，而用户并不知情。

这种方式也有很多场景，最常见的就是扫码登录。

但是，会有两个明显的问题。

继续轮询，看看有没有扫码。

那么问题又来了。有没有更好的解决办法？

可以，而且实施成本还很低。

长轮询

长轮询

比如这是某云网盘做的。所以你会发现扫码，点击手机确认，电脑端的网页会秒级跳转。体验非常好。

改为长轮询。

真是一举两得。

这样一种发起请求，长时间等待服务器响应的机制，就是所谓的长训练轮机制。在我们常用的消息队列RocketMQ中，消费者在获取数据时也使用这种方法。

RocketMQ消费者通过长时间轮询获得数据。

像这样，服务器在用户没有感知的情况下将数据推送到浏览器的技术，就是所谓的服务器推送技术。它还有一个不相干的英文名，彗星科技。大家都听说过就好。

上面提到的两种解决方案，本质上都是客户端主动取数据。

它还可以用于简单的场景，如代码扫描登录。

但如果是网页游戏，游戏通常有大量的数据需要从服务器主动推送到客户端。

这就把我们带到了websocket。

什么是websocket？

我们知道TCP连接的两端。同时，双方可以主动向对方发送数据。这叫做全双工。

为什么？

因此，为了更好地支持这种情况，我们需要另一种基于TCP的新协议。

因此，设计了一种新的应用层协议websocket。

不要被这个名字误导了。虽然名字里有个socket，但其实socket和websocket就像雷峰和雷峰塔一样，和它们的接近程度无关。

websocket在四层网络协议中的地位如何建立websocket连接

连接:upgrade upgrade:websocketSec-web socket-Key:T2 a6 wzlawhgqnqruz 2 yuyg r n

这些头头意味着浏览器要升级协议，升级到websocket协议(升级:websocket)。

同时，取一个随机生成的base64代码，发送给服务器。

Base64转换为新字符串

之后，浏览器还使用相同的公共算法将base64代码转换为另一个字符串。如果该字符串与服务器返回的字符串一致，则验证通过。

比较客户端和服务器生成的字符串。

建立websocket连接。drawiowebsocket捕获包

我们可以用wireshark抓取一个数据包，并实际查看该数据包。

客户端请求升级到websocket

服务器同意升级到websocket协议。

有点像“后门下蛋”。

如上所述，协议升级完成后，两端会以webscoket的数据格式相互通信。

数据包在websocket中称为帧。

让我们看看它的数据格式是什么样的。

Websocket消息格式

里面的领域很多，但我们只需要关注以下几个。

操作码字段:用于标记这是什么类型的数据帧。比如说。

当等于1时，它表示文本类型的数据包。

2等于二进制数据类型字节)

等于8是关闭连接的信号。

Payload字段:它存储我们真正想要传输的数据的长度，以字节为单位。例如，如果要发送的数据是字符串“111”，则其长度为3。

此外，我们可以看到有几个存储有效载荷长度的字段。我们可以使用前7位，也可以使用后7+16位或7+64位。

那么问题来了。

我们知道，在数据层面，每个人都是01二进制流。我怎么知道什么时候应该读7位，什么时候应该读7+16位？

Websocket将使用前7位作为标志位。不管下一个数据有多大，先读取前7位，根据它的值决定是再读取16位还是64位。

如果前7位的值为0~125，则表示有效载荷的全长。只需读前7位。

有效负载长度介于0和125之间。

如果是126。这意味着有效载荷的长度在126和65535之间，然后需要读取另一个16位。16位将包含有效负载的实际长度。

有效负载长度介于126和65535之间。

如果是127。这意味着有效载荷的长度范围ampgt；=65536，然后你需要重新读取64bit。这64位将包含有效载荷的长度。这样可以保存2的64次方字节的数据，转换很多太字节，肯定够用。

有效负载长度大于或等于65536。

有效载荷数据字段:要传输的实际数据存储在这里。知道上面的有效载荷长度后，就可以根据这个值截取相应的数据了。

有没有发现一个小细节？websocket的数据格式也是数据头+有效载荷数据的形式。

消息头一般包含消息体的长度，通过它可以截取真实的消息体。

消息边界长度标志着websocket的使用场景

Websocket完美继承了TCP协议的全双工能力，同时也提供了一个周到的解决包粘滞的方案。它适用于大多数需要服务器和客户端之间频繁交互的场景。比如网页/小程序游戏，网络聊天室，还有一些像舒菲这样的网络协同办公软件。

回到文章开头的问题，在使用websocket协议的网页游戏中，怪物移动攻击玩家的行为是由服务器逻辑生成的，对玩家的伤害等数据需要服务器主动发送给客户端，客户端获取数据后显示相应的效果。

websocket使用场景总结

websocket协议可以考虑用于客户端和服务器之间需要频繁交互的复杂场景，比如网页游戏。

Websocket和socket几乎没有关系，只是调用方式类似。