为什么有HTTP协议，还要有websocket协议 2

websocket抓包

我们可以用wireshark抓个包，实际看下数据包的情况。

客户端请求升级为websocket

上面这张图，注意画了红框的第2445行报文，是websocket的第一次握手，意思是发起了一次带有特殊Header的HTTP请求。

服务器同意升级为websocket协议

上面这个图里画了红框的4714行报文，就是服务器在得到第一次握手后，响应的第二次握手，可以看到这也是个HTTP类型的报文，返回的状态码是101。同时可以看到返回的报文header中也带有各种websocket相关的信息，比如Sec-WebSocket-Accept。

两次HTTP请求之后正式使用websocket通信

上面这张图就是全貌了，从截图上的注释可以看出，websocket和HTTP一样都是基于TCP的协议。经历了三次TCP握手之后，利用HTTP协议升级为websocket协议。

你在网上可能会看到一种说法："websocket是基于HTTP的新协议"，其实这并不对，因为websocket只有在建立连接时才用到了HTTP，升级完成之后就跟HTTP没有任何关系了。

这就好像你喜欢的女生通过你要到了你大学室友的微信，然后他们自己就聊起来了。你能说这个女生是通过你去跟你室友沟通的吗？不能。你跟HTTP一样，都只是个工具人。

这就有点"借壳生蛋"的那意思。

HTTP和websocket的关系

websocket的消息格式

上面提到在完成协议升级之后，两端就会用webscoket的数据格式进行通信。

数据包在websocket中被叫做帧。

我们来看下它的数据格式长什么样子。

websocket报文格式

这里面字段很多，但我们只需要关注下面这几个。

opcode字段：这个是用来标志这是个什么类型的数据帧。比如。

• 等于1时是指text类型（string）的数据包
• 等于2是二进制数据类型（[]byte）的数据包
• 等于8是关闭连接的信号

payload字段：存放的是我们真正想要传输的数据的长度，单位是字节。比如你要发送的数据是字符串"111"，那它的长度就是3。

另外，可以看到，我们存放payload长度的字段有好几个，我们既可以用最前面的7bit, 也可以用后面的7+16bit或7+64bit。

那么问题就来了。

我们知道，在数据层面，大家都是01二进制流。我怎么知道什么情况下应该读7bit，什么情况下应该读7+16bit呢？

websocket会用最开始的7bit做标志位。不管接下来的数据有多大，都先读最先的7个bit，根据它的取值决定还要不要再读个16bit或64bit。

• 如果最开始的7bit的值是 0~125，那么它就表示了 payload 全部长度，只读最开始的7个bit就完事了。

payload长度在0到125之间

• 如果是126（0x7E）。那它表示payload的长度范围在 126~65535 之间，接下来还需要再读16bit。这16bit会包含payload的真实长度。

payload长度在126到65535之间

• 如果是127（0x7F）。那它表示payload的长度范围>=65536，接下来还需要再读64bit。这64bit会包含payload的长度。这能放2的64次方byte的数据，换算一下好多个TB，肯定够用了。

payload长度大于等于65536的情况

payload data字段：这里存放的就是真正要传输的数据，在知道了上面的payload长度后，就可以根据这个值去截取对应的数据。

大家有没有发现一个小细节，websocket的数据格式也是  数据头（内含payload长度） + payload data 的形式。

之前写的《既然有HTTP协议，为什么还要有RPC》提到过，TCP协议本身就是全双工，但直接使用纯裸TCP去传输数据，会有粘包的"问题"。为了解决这个问题，上层协议一般会用消息头+消息体的格式去重新包装要发的数据。

而消息头里一般含有消息体的长度，通过这个长度可以去截取真正的消息体。

HTTP协议和大部分RPC协议，以及我们今天介绍的websocket协议，都是这样设计的。

消息边界长度标志

websocket的使用场景

websocket完美继承了TCP协议的全双工能力，并且还贴心的提供了解决粘包的方案。它适用于需要服务器和客户端（浏览器）频繁交互的大部分场景。比如网页/小程序游戏，网页聊天室，以及一些类似飞书这样的网页协同办公软件。

回到文章开头的问题，在使用websocket协议的网页游戏里，怪物移动以及攻击玩家的行为是服务器逻辑产生的，对玩家产生的伤害等数据，都需要由服务器主动发送给客户端，客户端获得数据后展示对应的效果。

websocket的使用场景

总结

• TCP协议本身是全双工的，但我们最常用的HTTP1.1，虽然是基于TCP的协议，但它是半双工的，对于大部分需要服务器主动推送数据到客户端的场景，都不太友好，因此我们需要使用支持全双工的websocket协议。
• 在HTTP1.1里。只要客户端不问，服务端就不答。基于这样的特点，对于登录页面这样的简单场景，可以使用定时轮询或者长轮询的方式实现服务器推送(comet)的效果。
• 对于客户端和服务端之间需要频繁交互的复杂场景，比如网页游戏，都可以考虑使用websocket协议。
• websocket和socket几乎没有任何关系，只是叫法相似。
• 正因为各个浏览器都支持HTTP协议，所以websocket会先利用HTTP协议加上一些特殊的header头进行握手升级操作，升级成功后就跟HTTP没有任何关系了，之后就用websocket的数据格式进行收发数据。

最后

最近原创更文的阅读量稳步下跌，思前想后，夜里辗转反侧。

我有个不成熟的请求。

离开广东好长时间了，好久没人叫我靓仔了。

大家可以在评论区里，叫我一靓仔吗？

我这么善良质朴的愿望，能被满足吗？

如果实在叫不出口的话，能帮我点下关注和右下角的点赞+在看吗？

别说了，一起在知识的海洋里呛水吧