新手快速入门：WebSocket简明教程

1、概述

WebSocket是html5规范中的一个部分，它借鉴了socket这种思想，为web应用程序客户端和服务端之间（注意是客户端服务端）提供了一种全双工通信机制。同时，它又是一种新的应用层协议，WebSocket协议是为了提供web应用程序和服务端全双工通信而专门制定的一种应用层协议，通常它表示为：ws://echo.websocket.org/?encoding=text HTTP/1.1。通俗的讲，WebSocket 是一种新的网络通信协议，现在浏览器端很多高级功能都需要用到它。

本文将以通俗易懂的方式介绍 WebSocket 协议的使用方法，适合初学者快速入门之用。

2、为什么需要 WebSocket？

初次接触 WebSocket 的人，都会问同样的问题：我们已经有了 HTTP 协议，为什么还需要另一个协议？它能带来什么好处？

答案很简单，因为 HTTP 协议有一个缺陷：通信只能由客户端发起。

举例来说，我们想了解今天的天气，只能是客户端向服务器发出请求，服务器返回查询结果。HTTP 协议做不到服务器主动向客户端推送信息。



这种单向请求的特点，注定了如果服务器有连续的状态变化，客户端要获知就非常麻烦。我们只能使用"轮询"：每隔一段时候，就发出一个询问，了解服务器有没有新的信息。最典型的场景就是聊天室。轮询的效率低，非常浪费资源（因为必须不停连接，或者 HTTP 连接始终打开）。因此，工程师们一直在思考，有没有更好的方法。WebSocket 就是这样发明的。

3、WebSocket简介

WebSocket 协议在2008年诞生，2011年成为国际标准。所有浏览器都已经支持了。它的最大特点就是，服务器可以主动向客户端推送信息，客户端也可以主动向服务器发送信息，是真正的双向平等对话，属于服务器推送技术的一种。



WebSocket的其他特点还包括：

• 1）建立在 TCP 协议之上，服务器端的实现比较容易；
• 2）与 HTTP 协议有着良好的兼容性。默认端口也是80和443，并且握手阶段采用 HTTP 协议，因此握手时不容易屏蔽，能通过各种 HTTP 代理服务器；
• 3）数据格式比较轻量，性能开销小，通信高效；
• 4）可以发送文本，也可以发送二进制数据；
• 5）没有同源限制，客户端可以与任意服务器通信；
• 6）协议标识符是ws（如果加密，则为wss），服务器网址就是 URL，形如：ws://example.com:80/some/path。
  

HTTP、HTTPS、WS、WSS协议的关系：

4、WebSocket客户端的简单示例

WebSocket 的用法相当简单。下面是一个网页脚本的例子（点击这里看运行结果），基本上一眼就能明白。

var ws = new WebSocket("wss://echo.websocket.org");

ws.onopen = function(evt) { 
  console.log("Connection open ..."); 
  ws.send("Hello WebSockets!");
};

ws.onmessage = function(evt) {
  console.log( "Received Message: " + evt.data);
  ws.close();
};

ws.onclose = function(evt) {
  console.log("Connection closed.");
};  

   

5、WebSocket客户端的 API

WebSocket 客户端的 API 如下。

1WebSocket 构造函数

WebSocket 对象作为一个构造函数，用于新建 WebSocket 实例：

var ws = new WebSocket('ws://localhost:8080');

执行上面语句之后，客户端就会与服务器进行连接。

实例对象的所有属性和方法清单，参见这里。

2webSocket.readyState

readyState属性返回实例对象的当前状态，共有四种：

CONNECTING：值为0，表示正在连接。
OPEN：值为1，表示连接成功，可以通信了。
CLOSING：值为2，表示连接正在关闭。
CLOSED：值为3，表示连接已经关闭，或者打开连接失败。

下面是一个示例：

switch (ws.readyState) {
  case WebSocket.CONNECTING:
    // do something
    break;
  case WebSocket.OPEN:
    // do something
    break;
  case WebSocket.CLOSING:
    // do something
    break;
  case WebSocket.CLOSED:
    // do something
    break;
  default:
    // this never happens
    break;
}

3webSocket.onopen

实例对象的onopen属性，用于指定连接成功后的回调函数：

ws.onopen = function () {
  ws.send('Hello Server!');
}

如果要指定多个回调函数，可以使用addEventListener方法：

ws.addEventListener('open', function (event) {
  ws.send('Hello Server!');
});

4webSocket.onclose

实例对象的onclose属性，用于指定连接关闭后的回调函数：

ws.onclose = function(event) {
  var code = event.code;
  var reason = event.reason;
  var wasClean = event.wasClean;
  // handle close event
};

ws.addEventListener("close", function(event) {
  var code = event.code;
  var reason = event.reason;
  var wasClean = event.wasClean;
  // handle close event
});

5webSocket.onmessage

实例对象的onmessage属性，用于指定收到服务器数据后的回调函数：

ws.onmessage = function(event) {
  var data = event.data;
  // 处理数据
};

ws.addEventListener("message", function(event) {
  var data = event.data;
  // 处理数据
});

注意，服务器数据可能是文本，也可能是二进制数据（blob对象或Arraybuffer对象）：

ws.onmessage = function(event){
  if(typeof event.data === String) {
    console.log("Received data string");
  }

  if(event.data instanceof ArrayBuffer){
    var buffer = event.data;
    console.log("Received arraybuffer");
  }
}

除了动态判断收到的数据类型，也可以使用binaryType属性，显式指定收到的二进制数据类型：

// 收到的是 blob 数据
ws.binaryType = "blob";
ws.onmessage = function(e) {
  console.log(e.data.size);
};

// 收到的是 ArrayBuffer 数据
ws.binaryType = "arraybuffer";
ws.onmessage = function(e) {
  console.log(e.data.byteLength);
};

6webSocket.send()

实例对象的send()方法用于向服务器发送数据。

发送文本的例子：

ws.send('your message');

发送 Blob 对象的例子：

var file = document
  .querySelector('input[type="file"]')
  .files[0];
ws.send(file);

发送 ArrayBuffer 对象的例子：

// Sending canvas ImageData as ArrayBuffer
var img = canvas_context.getImageData(0, 0, 400, 320);
var binary = new Uint8Array(img.data.length);
for (var ii = 0; ii < img.data.length; ii++) {
  binary[ii] = img.data[ii];
}
ws.send(binary.buffer);

7webSocket.bufferedAmount

实例对象的bufferedAmount属性，表示还有多少字节的二进制数据没有发送出去。它可以用来判断发送是否结束。

var data = new ArrayBuffer(10000000);
socket.send(data);

if (socket.bufferedAmount === 0) {
  // 发送完毕
} else {
  // 发送还没结束
}

8webSocket.onerror

实例对象的onerror属性，用于指定报错时的回调函数：

socket.onerror = function(event) {
  // handle error event
};

socket.addEventListener("error", function(event) {
  // handle error event
});

6、WebSocket服务端的实现

WebSocket 服务器的实现，可以查看维基百科的列表。

常用的 Node 实现有以下三种：

• μWebSockets
• Socket.IO
• WebSocket-Node
  

具体的用法请查看它们的文档，这里不详细介绍了。

7、更多精选Web端即时通讯资料

《新手入门贴：史上最全Web端即时通讯技术原理详解》
《Web端即时通讯技术盘点：短轮询、Comet、Websocket、SSE》
《SSE技术详解：一种全新的HTML5服务器推送事件技术》
《Comet技术详解：基于HTTP长连接的Web端实时通信技术》
《新手快速入门：WebSocket简明教程》
《WebSocket从入门到精通，半小时就够！》
《WebSocket详解（一）：初步认识WebSocket技术》
《WebSocket详解（二）：技术原理、代码演示和应用案例》
《WebSocket详解（三）：深入WebSocket通信协议细节》
《WebSocket详解（四）：刨根问底HTTP与WebSocket的关系(上篇)》
《WebSocket详解（五）：刨根问底HTTP与WebSocket的关系(下篇)》
《WebSocket详解（六）：刨根问底WebSocket与Socket的关系》
《理论联系实际：从零理解WebSocket的通信原理、协议格式、安全性》
《八问WebSocket协议：为你快速解答WebSocket热门疑问》
《Socket.IO介绍：支持WebSocket、用于WEB端的即时通讯的框架》
《socket.io和websocket 之间是什么关系？有什么区别？》
《socket.io实现消息推送的一点实践及思路》
《LinkedIn的Web端即时通讯实践：实现单机几十万条长连接》
《Web端即时通讯技术的发展与WebSocket、Socket.io的技术实践》
《Web端即时通讯安全：跨站点WebSocket劫持漏洞详解(含示例代码)》
《Web端即时通讯实践干货：如何让你的WebSocket断网重连更快速？》
>> 更多同类文章 ……

（原文链接：http://www.ruanyifeng.com/blog/2017/05/websocket.html，有删节和改动）

不错，确实通俗易懂

谢谢

谢谢分享，感谢楼主

就喜欢这种带有“简明”字眼的

引用：文哥 发表于 2021-01-18 09:51
就喜欢这种带有“简明”字眼的

哈哈，这两个系列，可能也适合你。。。。

《网络编程懒人入门(一)：快速理解网络通信协议（上篇）》
《网络编程懒人入门(二)：快速理解网络通信协议（下篇）》
《网络编程懒人入门(三)：快速理解TCP协议一篇就够》
《网络编程懒人入门(四)：快速理解TCP和UDP的差异》
《网络编程懒人入门(五)：快速理解为什么说UDP有时比TCP更有优势》
《网络编程懒人入门(六)：史上最通俗的集线器、交换机、路由器功能原理入门》
《网络编程懒人入门(七)：深入浅出，全面理解HTTP协议》
《网络编程懒人入门(八)：手把手教你写基于TCP的Socket长连接》
《网络编程懒人入门(九)：通俗讲解，有了IP地址，为何还要用MAC地址？》
《网络编程懒人入门(十)：一泡尿的时间，快速读懂QUIC协议》
《网络编程懒人入门(十一)：一文读懂什么是IPv6》
《网络编程懒人入门(十二)：快速读懂Http/3协议，一篇就够！》

《脑残式网络编程入门(一)：跟着动画来学TCP三次握手和四次挥手》
《脑残式网络编程入门(二)：我们在读写Socket时，究竟在读写什么？》
《脑残式网络编程入门(三)：HTTP协议必知必会的一些知识》
《脑残式网络编程入门(四)：快速理解HTTP/2的服务器推送(Server Push)》
《脑残式网络编程入门(五)：每天都在用的Ping命令，它到底是什么？》
《脑残式网络编程入门(六)：什么是公网IP和内网IP？NAT转换又是什么鬼？》
《脑残式网络编程入门(七)：面视必备，史上最通俗计算机网络分层详解》
《脑残式网络编程入门(八)：你真的了解127.0.0.1和0.0.0.0的区别？》
《脑残式网络编程入门(九)：面试必考，史上最通俗大小端字节序详解》

引用：JackJiang 发表于 2021-01-18 11:16
哈哈，这两个系列，可能也适合你。。。。

《网络编程懒人入门(一)：快速理解网络通信协议（上篇）》

感谢！收藏了