HTML5中定义了WebSocket规范,该规范使得能够实现在浏览器端和服务器端通过WebSocket协议进行双向通信。
在Web应用中一个常见的场景是Server端向Client端推送某些消息,要实现这项功能,按照传统的思路可以有以下可选方案:
- Ajax + 轮询 :这种方案仅仅是一个模拟实现,本质还是HTTP请求响应的模式,由于无法预期什么时候推送消息,造成很多无效的请求;
- 通过 Flash等第三方插件 :这种方式能够实现双向通信,但有一个前提条件就是依赖第三方插件,而在移动端浏览器大多数都不支持Flash.
随着Html5技术的普及,主流浏览器对HTML5标准的支持越来越好,利用浏览器原生支持WebSocket就可以轻松的实现上面的功能。只需要在浏览器端和服务器端建立一条WebSocket连接,就可以进行双向同时传递数据。相比于传统的方式,使用WebSocket的优点显而易见了:
- 主动的双向通信模式:相对于使用Ajax的被动的请求响应模式,主动模式下可以节省很多无意义的请求;
- 浏览器原生支持:简化了编程环境和用户环境,不依赖第三方插件;
- 高效省流量:以数据帧的方式进行传输,抛弃了HTTP协议中请求头,直接了当.
那么在实际中如何建立WebSocket连接?在浏览器端和服务器端如何针对WebSocket编程?
就此问题,下文描述了建立WebSocket连接的过程,浏览器端WebSocket接口,并以Tomcat 7 为例在服务器端编写WebSocket服务。
1. 建立WebSocket连接过程
关于WebSocket规范和协议参考 http://www.websocket.org/aboutwebsocket.html
设计WebSocket协议的一个重要原则就是能和现有的Web方式和谐共处,建立WebSocket连接是以HTTP请求响应为基础的,这个过程为 WebSocket握手 .
图下所示为一个WebSocket建立连接的请求和响应过程:
此处稍作解释一下:
- 浏览器向服务器发送一个 Upgrade 请求头,告诉服务器 “我想从 HTTP 协议 切换到 WebSocket 协议”;
- 服务器端收到请求,如果支持 WebSocket ,则返回pUpgrade响应头,表示“我支持WebSocket协议,可以切换”;
- 浏览器接收响应头,从原来的HTTP协议切换WebSocket协议,WebSocket连接建立起来.
WebSocket连接建立在原来HTTP所使用的TCP/IP通道和端口之上 ,也就是说原来使用的是8080端口,现在还是使用8080端口,而不是使用新的TCP/IP连接。
数据帧传输支持Text和Binary两种方式:在使用Text方式时,以0x00为起始点,以0xFF结束,数据以UTF-8编码置于中间;对于Binary方式则没有结束标识,而是将数据帧长度置于数据前面。
2. 浏览器端 WebSocket编程接口
在浏览器端使用WebSocket之前,需要检测浏览器是否支持WebSocket,代码如下:
var socket=null; window.WebSocket = window.WebSocket || window.MozWebSocket; if (!window.WebSocket) { alert('Error: WebSocket is not supported .'); } else{ socket = new WebSocket('ws://...');}
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