WebSocket是什么原理?为什么可以实现持久连接?首先需要明白:基于TCP的应用层协议,只要设计者愿意,都是可以实现持久连接的。你问的方式,大概是在和HTTP做比较。HTTPhttp协议是请求应答式的文本协议,协议设计就是Client-Server模式,出发点是服务端为客户端提供资源
WebSocket是什么原理?为什么可以实现持久连接?
首先需要明白:基于TCP的应用层协议,只要设计者愿意,都是可以实现持久连接的。你问的【练:de】方式,大概是在和HTTP做比较。
HTTP
http协议是请求应答式的文本协议,协议设计就是Client-Server模式,出发点是服务端为客户端提供资源。http服务端只能监听和响应来自客户端的请求,http客户端只能发起请求接受响应,这个是HTTP协议本身的设计,双向通信不在设计的考虑之内。关于Http协议,额外说(繁体:說)点:
HTTP1.0/0.9
不支持(pinyin:chí)keep-alive,要完成一次HTTP请求,需要建立一[读:yī]个新的TCP连接,然后发送http请求,待接收响应后关闭连接。
默认使用keep-alive,一次HTTP请求完成后不会关闭TCP连接,会继续为下一[读:yī]个HTTP请求服务(可以类比数据库连接池和线程池的设计),减小建立和关(guān)闭TCP连接的开销(三次握手四次挥手)。当然闲置超时后也会关闭。并非楼下所说的(练:de)“把多个HTTP请求合并为一个”。
HTTP协议的设计无法实现对TCP通道的分用和复用。因为HTTP协议没有请求的唯一标记(仅仅是URL是不行的,原因大家想)用来从同一TCP通道分离不同的HTTP消息,所以一个完整的HTTP请求在发送请求到响应回来之间是独占一个TCP通道的!是不是觉得HTTP对TCP的利用率太低了?而关于pipeline模式,不管在服务端还是客户端排队,HTTP响应依然要通过进入服务端队列的顺序返回,这样才能和客户端HTTP请求队列用顺序做对应!所以pipeline模式某个请求被服务端因为某些原因阻塞了的情况下,后续请求都会阻塞,会引起很大的问题,实际上很少用。
浏览器或者一般HTTP客户端组件为某一个服务器端点(域名 端口)保留4-6条活跃TCP连接。你可以F12观察浏览器,看看(拼音:kàn)同时是几个请求阻塞了就知{zhī}道你{读:nǐ}的浏览器设置的多少。比较大的门户网站,比如京东,首页请求非常多,但是大量都需要排队等TCP空闲。限制客户端的连接数量的出发点主要是性能,否则会占用服务器太多Socket资源(考虑socket预留的读写缓冲区,windows的内核对象或者linux的(拼音:de)文件句柄)或者变相地造成DoS攻击。
Tips开云体育:HTTP客户端组件一般会提供诸如ConnectionLimit的选项让你控制最大TCP连接数。如果你是桌面客户端,或者请求远程服务,不宜设置过大。如果你是内部服{拼音:fú}务之间调用,可以根据需求合理设置以增加并发性能。
HTTP2.0
针对以上的问题(主要是性能)做了很多改进,这个(繁体:個)也会提高很多人在后端不同(繁:衕)服务器之间做通信时选择HTTP(我在HTTP2.0出来之前就是自己设计RPC方案)。详细的HTTP2.0的东西,这里不展【拼音:zhǎn】开了,详细参考官方文档。
HTTP相关知识推荐《HTTP权威指南》以及{读:jí}相关的RFC文档,幸运飞艇尽量少去看博客上面支离破碎的小知识,体系化的认知结构对你帮助更大。
WebSocket
WebSocket的出现,就是为了解决http协议不支持双向通信的缺口。所以WebSocket的握手协议就是使用的HTTP消息来Upgrade。现代的Web场景,服务端推送的需求非常cháng 大,这个发展过程中使用的Ajax轮(读:lún)询,Comet等都只是临时解决方案,从设计上看,只为满足需求,一点都不优雅。
Html5规范将WebSocket纳入后,得到了现(繁体:現)代几乎所有浏览器的支持,当然IE(10 才支持)仍然是一个巨坑,在乎用户覆盖面的{练:de}产(繁:產)品依然要通过浏览器是否支持ws来做出降级处理(轮询、长连接)。
websocket协议实现独占一条tcp通道,它负责从tcp流确定消息边界,解析出每个独立的消息包。可进行全双工的双向通信。题主所谓的WebSocket可以实现持久连接,只是的一个服务端WebSocket会话和对应的客户端WebSocket会话在使用一个固定的保持连接的TCP通信而已。一般需要将服务端WebSocket会话和某位用户关联起来(客户单连接后,可以再单独发送凭证验证),实现给某个用户推送消息,只需根据关联找【拼音:zhǎo】到对应的WebSocket会话调用发送API即可(读:kě)。
应用
使用单独实现websocket协议的服务#30#30客户端组件,可以更加轻松地实现自定义协议:在websocket的二进制或者文本消息体内或者直接使用websocket的自协议定义机制封装自己定义的协议。推荐大家如果有些需要自建IM服务器,推送服务器【读:qì】的场合(繁体:閤)尝试先用WebSocket来实现。负载高(协议头消耗小),协议简洁,几乎所有客户端(减少了大量的工作)都有对应的开源项目可用,同时还是唯一可以在浏览器上用的双向通信协(繁:協)议(flash和silverlight等插件方式除外)。
如果你要用websocket实现请求应答式的子协议,要点澳门威尼斯人是你要设计唯一的请求标志,响应也将请求标志带回来,然后你就可以从客户端的请求队列《liè》中查找响应对应的请求将响应交给上层处理!
特别[繁:彆]注意:
关于(繁体:於)webcket持久连接,本质上是下层tcp连接的保持,核心问题同样是如何保活。需要考虑Nat失效(基站最突出,一般有效期只有3分钟)或者其它网络原因导致大量半连接存在(pinyin:zài)。解决方案就是合理(练:lǐ)的心跳时间,一般我设置为2分50秒的样子。
其它
不论是否从事网络编程,都应该花时间学习下TCP/IP协议簇方面的知识,着重理解分层原理,各层的功能和为上层提供了哪些功能。就像这个问题,如果不对TCP有所了解,回答的内容就没多大意义了。阅读一个你比较熟悉的语言的的一种协议(比如http)实现项目的源码,帮助应该很大。和网络IO密切相关的就是线程,要设计高可用的de TCP服务[繁体:務]器,必须要熟悉多线程。网络IO和多线程是我认为最重要的两个核心知识(繁:識)点。
关于协议的设计,你可以多学习其他优秀的基于TCP实现的应用层[繁体:層]协议,简单的就有Redis的通信协议,里面有阻塞式的消费者队列,那个就需要一条单独《繁体:獨》的tcp通道。协议设计是很有意思的一件事情,就是mysql和mongodb的通信协议我也不会放过,去看看,会给自己设计协议带来不少的参考价值。
如果时间允许,有亚博体育标准的协议最好看看RFC文档,现在Chrome的翻译已经很好了,如《rú》果英文不太好,问题也不大。
关于TCP/IP相关的书籍
《计算机网络:自顶向下方法》和谢希仁的《计算机网络》都是不错的入门书籍。《TCP/IP详解》是经典,虽然出版已久,内容(练:róng)是没过时的。
网络应用脱离不了操作系统,所以可以再【读:zài】看看操作系统关(繁:關)于网络IO这一块(繁体:塊)的设计。
实际(繁体:際)开发更多和Socket以及多(练:duō)线程打交道,Windows下面可以看【读:kàn】看《Windows核心编程》。
其(pinyin:qí)它的就是开源项目:Nginx,netty等大量优秀的项目都在等你。
还是要感谢大家对我写的东西有《读:yǒu》那么一点感兴趣,能对大家有所帮助[读:zhù]就更好了。
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