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。

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。