WebSocket

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Template:NoteTA WebSocket 是HTML5一种新的协议。它是实现了浏览器与伺服器的双向通讯。

在 WebSocket API 中,浏览器和伺服器只需要要做一个握手的动作,然后,浏览器和伺服器之间就形成了一条快速通道。两者之间就直接可以数据互相传送。

背景

现在,很多网站为了实现即时通讯,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),由浏览器对伺服器发出HTTP request,然后由伺服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伺服器发出请求,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

Header

服务器与客户端之间交换的標头信息很小,大概只有2字节。

服务器推送

伺服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,然后伺服器发出回应,这个过程通常称为“握手” (handshaking)。
PS1:握手協議在後期的版本中,會標明版本編號,下面的例子屬於早期的協定之一,對於新版的 chromeFirefox 皆不適用。
PS2: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

浏览器请求

GET /demo HTTP/1.1
Host: example.com
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key2: 12998 5 Y3 1  .P00
Sec-WebSocket-Protocol: sample
Upgrade: WebSocket
Sec-WebSocket-Key1: 4 @1  46546xW%0l 1 5
Origin: http://example.com
^n:ds[4U

伺服器回应

HTTP/1.1 101 WebSocket Protocol Handshake
Upgrade: WebSocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Origin: http://example.com
Sec-WebSocket-Location: ws://example.com/demo
Sec-WebSocket-Protocol: sample
8jKS’y:G*Co,Wxa-

原理

在请求中的“Sec-WebSocket-Key1”, “Sec-WebSocket-Key2”和最后的“^n:ds[4U”都是随机的,服务器端会用这些数据来构造出一个16字节的应答。

把第一个Key中的数字除以第一个Key的空白字符的数量,而第二个Key也是如此。然后把这两个结果与请求最后的8字节字符串连接起来成为一个字符串,服务器应答正文(“8jKS’y:G*Co,Wxa-”)即这个字符串的MD5 sum。

浏览器

实现websocket的协议,浏览器扮演着一个很重要的角色。Google在它的Google Chrome支持了websocket,Chrome 5 之后的版本都支持websocket,但因为websocket还未最终版本,草案不断更新,所以不同的版本会支持不同的草案。

苹果公司Safari浏览器也支持websocket。(iPhone4上的safari使用的WebSocket是舊版的握手協議,可以使用本頁的握手協議來製做伺服器端)

起初,Mozilla基金會Mozilla Firefox会在4版本支持websocket。Opera软件公司方面在Opera 10.7和11.0的预览版本中也支持了websocket。然而,基于安全因素的考虑<ref>http://hacks.mozilla.org/2010/12/websockets-disabled-in-firefox-4/</ref>,两家宣布将暂时移除该功能。

FireFox預計於版本6重新實作WebSockets RFC Version -07 ,但此版本實作並不向後相容,故舊版本的伺服器實作軟體有可能無法順利執行。版本6之中的WebSocket功能將會預設開啟<ref>https://developer.mozilla.org/en/WebSockets/</ref>。

PS: 在FireFox6的版本裡,WebSocket 被更名為 MozWebSocket,但是該 class 的成員與用法皆與 WebSocket 相同。

伺服器

在伺服器方面,网上都有不同对websocket支持的伺服器: