WebSocket是什么以及其与HTTP的区别

HTTP协议

HTTP是单向的，客户端发送请求，服务器发送响应。举个例子，当用户向服务器发送请求时，该请求采用HTTP或HTTPS的形式，在接收到请求后，服务器将响应发送给客户端，每个请求都与相应的响应相关联，在发送响应后，连接关闭，每次HTTP或HTTPS请求都会建立到服务器的新连接，并且在获得响应后，连接会自行终止。

HTTP是一种在TCP之上运行的无状态协议，TCP是一种面向连接的协议，它保证使用三方握手方法传递数据包，并重新传输丢失的数据包。

HTTP可以在任何可靠的面向连接的协议（如TCP、SCTP）之上运行。当客户端向服务器发送HTTP请求时，客户端和服务器之间的TCP连接是打开的，在得到响应后，TCP连接被终止，每个HTTP请求都会打开到服务器的单独TCP连接。例如，如果客户端向服务器发送10个请求，则10个单独的TCP连接将被打开，并在获得响应/回退后关闭。

以ASCII编码的HTTP消息信息，每个HTTP请求消息包括HTTP协议版本（HTTP/1.1、HTTP/2）、HTTP方法（GET/POST等）、HTTP标头（内容类型、内容长度）、主机信息等，以及包含正在传输到服务器的实际消息的主体。HTTP标头的大小从200字节到2KB不等，HTTP标头的常见大小为700-800字节。当Web应用程序在客户端使用更多的cookie和其他工具来扩展代理的存储功能时，它会减少HTTP标头负载。

图1 HTTP连接示意图

WebSocket

WebSocket是双向的，是一种全双工协议，用于相同的客户端-服务器通信场景，与HTTP不同，它从ws://或wss://开始。它是一个有状态的协议，这意味着客户端和服务器之间的连接将保持有效，直到任何一方（客户端或服务器）终止。客户端和服务器关闭连接后，连接将从两端终止。

让我们举一个客户端-服务器通信的例子，有一个客户端，它是一个Web浏览器和一个服务器，每当我们启动客户端和服务器之间的连接时，客户端-服务器都会进行握手，并决定创建一个新的连接，这个连接将保持有效，直到它们中的任何一个终止。当连接建立并处于活动状态时，使用相同的连接信道进行通信，直到通信终止。

这就是在客户端-服务器握手之后，客户端-服务器如何决定一个新的连接以保持其活动，这个新的连接将被称为WebSocket。一旦通信链路建立和连接打开，消息交换将以双向模式进行，直到客户端-服务器之间的连接持续存在。如果他们中的任何人（客户端服务器）宕机或决定关闭连接，双方都将关闭连接。套接字的工作方式与HTTP的工作方式略有不同，状态代码101表示WebSocket中的交换协议。

图2 WebSocket连接示意图

PART.01

何时使用WebSocket

1、实时Web应用：实时Web应用程序使用Web套接字在客户端显示数据，这些数据由后端服务器不断发送。在WebSocket中，数据被不断地推送/传输到已经打开的同一连接中，这就是为什么WebSocket更快并提高了应用程序性能。例如，在交易网站或比特币交易中，为了显示价格波动和移动数据，后端服务器使用WebSocket通道不断向客户端推送。

2、游戏应用程序：在游戏应用程序中，可能会关注这一点，服务器不断接收数据，在不刷新UI的情况下，它将在屏幕上生效，UI甚至在不建立新连接的情况下自动刷新，因此它在游戏应用程序中非常有用。

3、聊天应用程序：聊天应用程序使用WebSocket只建立一次连接，以便在订阅者之间交换、发布和广播消息。它重用相同的WebSocket连接，用于发送和接收消息以及进行一对一的消息传输。

PART.02

何时不使用WebSocket

如果我们想要通过网络传输任何实时更新或连续的数据流，可以使用WebSocket。

如果我们只想获取一次数据来用应用程序处理它，我们应该使用HTTP协议，只获取一次的数据可以通过简单的HTTP请求查询，所以在这种情况下，最好不要使用WebSocket。