Протокол WebSocket — это протокол, обеспечивающий двустороннюю связь в веб-приложениях. Это протокол прикладного уровня, который тесно связан с протоколом HTTP, но в отличие от HTTP, WebSocket позволяет устанавливать постоянное соединение между клиентом и сервером для обмена данными в реальном времени без необходимости многократно инициировать новые HTTP-запросы.
Обычно, когда мы открываем веб-страницу, каждый раз, когда мы нажимаем опцию на веб-странице, внешний интерфейс отправляет HTTP-запрос, а веб-сайт возвращает HTTP-ответ. Этот метод активного запроса клиента и ответа сервера соответствует функциональным сценариям большинства веб-страниц. Но в этом случае сервер не будет активно отправлять сообщения клиенту. Сценарии, подобные веб-играм, требуют, чтобы клиент и сервер активно отправляли друг другу большие объемы данных.
Поэтому нам нужен новый протокол на базе TCP, новый протокол прикладного уровня WebSocket.
краткий справочник：
Как установить соединение WebSocket?
Практическое использование WebSocket
Основные возможности и принципы работы протокола WebSocket：
WebSocket — это сетевой протокол для полнодуплексной связи через одно TCP-соединение. Для установления соединения он использует HTTP-подобное рукопожатие, а затем использует отдельное постоянное соединение для связи. Этот подход позволяет WebSocket взаимодействовать в реальном времени между браузером и сервером без необходимости отправлять несколько HTTP-запросов для получения данных. Это означает, что соединение постоянное, оно остается открытым до тех пор, пока одна из сторон активно не закроет соединение. Это делает WebSocket идеальным для использования в приложениях реального времени, поскольку он не требует постоянного установления и закрытия соединений.
Как установить соединение WebSocket?
Соединение WebSocket обычно устанавливается между клиентом (например, браузером) и сервером. Клиент отправляет HTTP-запрос для установления соединения, а сервер возвращает подтверждающее сообщение, указывающее, что соединение установлено. После этого клиент и сервер могут взаимодействовать двунаправленно через это соединение. Клиент может отправлять сообщения серверу, а сервер может отправлять сообщения клиенту. Сообщения могут представлять собой произвольные массивы байтов и могут быть закодированы в любом формате.
WebSocket — это важный инструмент взаимодействия клиент-сервер, и его полезность необходимо полностью понимать и избегать сценариев использования, чтобы извлечь максимальную выгоду из его потенциала.
Практическое использование WebSocket
Наиболее распространенное использование — при разработке приложений в реальном времени, где оно помогает непрерывно отображать данные на стороне клиента. Поскольку внутренний сервер постоянно отправляет эти данные обратно, WebSocket позволяет передавать эти данные через открытое соединение без перерыва, ускоряя такую передачу данных и повышая производительность вашего приложения.
Разработчики чат-приложений вызывают WebSocket при разовых обменах, публикации, трансляции сообщений и т. д. Поскольку для отправки и получения сообщений используется одно и то же соединение WebSocket, связь становится простой, легкой и быстрой.
Пока разрабатываются игровые приложения, сервер должен непрерывно получать данные, не требуя обновления пользовательского интерфейса. WebSocket достигает этой цели, не затрагивая пользовательский интерфейс игрового приложения.
Из приведенных выше примеров мы примерно знаем, при каких обстоятельствах его не следует использовать, например, когда цикл взаимодействия с данными очень длинный, даже раз в несколько часов, или когда данные необходимо обработать только один раз, протокол WebSocket не следует использовать. использоваться. В таких случаях разумным выбором будет использование протокола HTTP.
Поскольку для взаимодействия приложений используются как HTTP, так и WebSocket, люди часто путаются и им трудно выбрать один из них.
WebSocket — это двусторонний протокол платформы. Напротив, HTTP — это односторонний протокол, работающий поверх протокола TCP. Поскольку протокол WebSocket поддерживает бесперебойную передачу данных, он в основном используется для разработки приложений в реальном времени. HTTP не сохраняет состояние и используется для разработки приложений RESTful и SOAP. SOAP все еще можно реализовать с использованием HTTP, но REST широко распространен и используется.
В WebSocket связь происходит на обоих концах, что делает его более быстрым протоколом. В HTTP соединение устанавливается на одном конце, что делает его немного медленнее, чем в WebSocket. WebSocket использует унифицированное TCP-соединение и требует, чтобы одна сторона разорвала соединение. Пока этого не произойдет, соединение остается активным. HTTP требует установления различных соединений для отдельных запросов. После выполнения запроса соединение автоматически разрывается.
Сегодня требования к безопасности сетевых данных также возросли.Соединения WebSocket используют стандартные TCP-соединения, поэтому их можно использовать в любой сети, поддерживающей TCP. Он использует префиксы протоколов ws:// и wss://, которые можно использовать с любым доменным именем или IP-адресом.
Соединения WebSocket могут быть зашифрованы, а протокол TLS (Transport Layer Security) может использоваться для защиты безопасности данных. Это зашифрованное соединение использует префикс протокола wss://, который отличается от префикса протокола wss://, используемого незашифрованными соединениями. Кроме того, WebSocket также поддерживает протокол Secure Handshake, который обеспечивает зашифрованную связь между браузером и сервером. В целом WebSocket имеет высокий уровень безопасности и может обеспечить безопасность данных.
Кроме того, следует отметить, что WebSocket не является новым протоколом, основанным на HTTP, поскольку при установлении соединения WebSocket использует только HTTP и после завершения обновления он больше не имеет ничего общего с HTTP.
Основные возможности и принципы работы протокола WebSocket:
WebSocket обеспечивает двустороннюю связь между клиентом и сервером. После установки соединения WebSocket и клиент, и сервер могут отправлять данные друг другу в любое время, не дожидаясь запросов и ответов.
Соединение WebSocket является постоянным и не отключается после каждого соединения. Это снижает затраты на установление и отключение соединения, делая обмен данными более быстрым и эффективным.
Поскольку соединения WebSocket являются постоянными, данные передаются немедленно, без дополнительных задержек. Это делает WebSocket идеальным для приложений, требующих связи с малой задержкой, таких как онлайн-игры, чат в реальном времени и инструменты для совместной работы.
Протокол WebSocket имеет собственный идентификатор протокола (ws:// или wss://), который используется для идентификации соединения WebSocket. Обычно соединение WebSocket обновляется с соединения HTTP до соединения WebSocket с помощью механизма обновления протокола HTTP.
Протокол WebSocket использует кадры данных для передачи данных. Эти фреймы данных могут содержать текст, двоичные данные или другие данные в пользовательском формате. Клиенты и серверы могут отправлять и получать кадры данных по мере необходимости.
В отличие от политики одного и того же происхождения, WebSocket допускает междоменную связь. Это позволяет клиентам устанавливать соединения WebSocket с серверами в разных доменах.
Для повышения безопасности можно использовать WebSocket Secure (wss://) для шифрования передачи данных, аналогично HTTPS. Это очень важно для передачи конфиденциальной информации.
Протокол WebSocket широко используется во многих приложениях реального времени, включая онлайн-игры, чаты в реальном времени, инструменты онлайн-сотрудничества, передачу данных финансового рынка и т. д. Двусторонняя связь и низкая задержка делают его идеальным для обработки данных в реальном времени. В веб-разработке API WebSocket часто используется для реализации соединений WebSocket и выполнения взаимодействия WebSocket в браузере.