十分钟学会WebSocket

一、WebSocket简介

WebSocket是一种在客户端和服务器之间实现双向通信的网络协议。它通过在单个TCP连接上提供全双工通信功能，使得服务器可以主动向客户端推送数据，而不需要客户端发起请求。 

二、WebSocket的工作原理

1.WebSocket的握手过程和HTTP有所不同。客户端通过发送特定的HTTP请求进行握手，服务器收到请求后进行验证，如果验证通过，则会建立WebSocket连接。

2.建立连接后，客户端和服务器之间可以通过WebSocket发送和接收消息，可以使用文本、二进制数据等进行通信。

三、WebSocket与HTTP的区别（显著的区别）

1.【双向通信】：WebSocket支持客户端和服务器之间的实时双向通信，而HTTP协议是单向请求-响应模式。

2.【低延迟】：由于WebSocket使用长连接，避免了HTTP的连接建立和断开过程，可以降低通信延迟。

3.【更少的数据传输】：WebSocket头部信息相对较小，减少了数据传输的开销。

4.【跨域支持】：WebSocket可以轻松跨域，而HTTP需要通过CORS等机制来实现。

四、WebSocket的应用场景 

WebSocket的实时双向通信特性使得它在许多应用场景中发挥重要作用，例如：

1.【即时聊天】：WebSocket可以实现实时的聊天功能，用户可以发送和接收消息，实现快速、低延迟的聊天体验。

2.【实时数据更新】：对于需要实时更新数据的应用，如股票行情、实时监控等，WebSocket可以将数据实时推送给客户端，确保数据的及时更新。

3.【在线游戏】：在线游戏需要实时的双向通信，WebSocket可以提供稳定的通信通道，支持实时交互和多人游戏。

五、WebSocket的使用  

1.以下是使用JavaScript与WebSocket建立连接的示例代码： 以下代码中的第一个参数url, 指定连接的 URL。第二个参数protocol是可选的，指定了可接受的子协议。

var Socket = new WebSocket("url, [protocol]");

2.WebSocket 属性 

• 0-表示连接尚未建立。
• 1-表示连接已建立，可以进行通信。
• 2-表示连接正在进行关闭。
• 3-表示连接已经关闭或者连接不能打开

3.WebSocket 事件 

Socket.onopen = function() { 
    //连接建立时触发
    console.log("WebSocket连接已建立"); 
};

Socket.onmessage = function(event) {
    //客户端接收服务端数据时触发
    var message = event.data; 
    console.log("收到消息：" + message); 
};

Socket.onerror = function() {
    //通信发生错误时触发
    console.log("WebSocket连接发生了错误");
};

Socket.onclose = function() {
    //连接关闭时触发
    console.log("WebSocket连接已关闭");
};

4.WebSocket 方法 

以下是 WebSocket 对象的相关方法。

//发送一条消息
Socket.send('你好')
//关闭WebSocket连接
Socket.close()

WebSocket 除了发送和接收文本消息外，还支持发送和接收二进制数据。对于发送二进制数据，可以使用 send() 方法传递一个 ArrayBuffer 或 Blob 对象，例如： 

const buffer = new ArrayBuffer(4);
const view = new DataView(buffer);
view.setUint32(0, 1234);
socket.send(buffer);

 在接收二进制数据时，可以通过 event.data 获取到 ArrayBuffer 对象，然后进行处理。

六、WebSocket 的安全性和跨域问题如何处理？ 

1.WebSocket 支持通过 wss:// 前缀建立加密的安全连接，使用 TLS/SSL 加密通信，确保数据的安全性。在使用加密连接时，服务器需要配置相应的证书。

2.对于跨域问题，WebSocket 遵循同源策略，只能与同源的服务器建立连接。如果需要与不同域的服务器通信，可以使用 CORS（跨域资源共享）来进行跨域访问控制。

 七、相对来说比较好用的客户端WebSocket第三方库

1.Socket.io-client：Socket.io 是一个流行的实时通信库，它提供了客户端 JavaScript 库，可用于在浏览器中与 Socket.io 服务器建立 WebSocket 连接。它支持自动重连、事件处理等功能，用于构建实时应用非常方便。

2.ReconnectingWebSocket：ReconnectingWebSocket 是一个带有自动重连功能的 WebSocket 客户端库，可以很好地处理网络连接断开和重新连接的情况，适合用于浏览器端的 WebSocket 开发。

3.SockJS-client：SockJS 提供了一个浏览器端的 JavaScript 客户端库，用于与 SockJS 服务器建立连接。它可以在不支持 WebSocket 的浏览器上自动降级到其他传输方式，具有良好的兼容性。

4.RxJS WebSocketSubject：RxJS 是一个流式编程库，它提供了 WebSocketSubject 类，可以将 WebSocket 转换为可观察对象，方便进行响应式编程。

5.autobahn.js：autobahn.js 是一个用于实现 WebSocket 和 WAMP（Web Application Messaging Protocol）的客户端库，在浏览器中可以方便地使用它来与 WAMP 路由进行通信。

这些库都提供了良好的接口封装和功能特性，可以根据项目需求选择适合的库来进行浏览器端的 WebSocket 开发。

八、总结

WebSocket 还提供了心跳机制、自动重连等功能，可以提高连接的稳定性和可靠性。 

总之，WebSocket 协议在实时通信、游戏、在线聊天等场景中得到了广泛应用，它为 Web 应用提供了更加高效、可靠的双向通信方式。