这篇文章通过抓包分析 WebSocket 协议的细节，学习一下 WebSocket 执行流程。
1.WebSocket 流程说明
- （1）客户端和服务器之间完成三次握手建立
TCP连接（TLS/SSL）握手。 - （2）客户端发起
HTTP请求和服务器之间建立WebSocket握手。 - （3）
WebSocket连接建立之后，双方通信是基于TCP连接的，此后不需要HTTP协议了。 - （4）完成
WebSocket握手之后，就可以发送消息内容了。
2.HTTP 建立 WebSocket 握手（HTTP 升级到 WebSocket）
Tips:其中红色部分为必须，完成如上图所示过程即建立了
WebSocket连接，Sec-WebSocket-Key: 5C2dTYo3LMpWd/H+Nix4HQ==\r\n表示建立握手生成的随机串。
2.1 如何证明握手被服务器接受
从上图可以看到构建 WebSocket 握手的时候，发送了一个 Sec-WebSocket-Key，
#请求中的 Sec-WebSocket-Key 随机数 Sec-WebSocket-Key:c3SkgVxVCDhVCp69PJFf3A== #响应中的 Sec-WebSocket-Accept 证明值 Sec-WebSocket-Accept:YzgwZjRlZTcxMThiYTdjNDliYzAyNTdmZmNlN2E5MzBmYzNiYTQ0Mg==
2.2 Sec-WebSocket-Accept 证明值构造规则
- GUID(RFC4122)：258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11
- 值构造规则:BASE64(SHA1(Sec-WebSocket-Key+GUID))
- 拼接值：c3SkgVxVCDhVCp69PJFf3A==258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11
- SHA1值：c80f4ee7118ba7c49bc0257ffce7a930fc3ba442
- BASE64值：YzgwZjRlZTcxMThiYTdjNDliYzAyNTdmZmNlN2E5MzBmYzNiYTQ0Mg==
2.3 抓包数据
3.消息与数据帧说明
- Message 消息：1 条消息由一个或者多个帧组成，这些数据帧属于同一类型，代理服务器可能合并、拆分消息的数据帧。
- Frame 数据帧：持续帧、文本帧、二进制帧
4.WebSocket 协议格式
4.1 WebSocket 协议的特点
- 基于帧：不是基于流（HTTP、TCP）
- 每一帧要么承载字符数据，要么承载二进制数据
- 基于浏览器的同源策略，可以使用
Access-Control-Allow-Origin等头部 - 基于
URI、子协议支持同主机同端口上的多个服务
4.2 帧格式示意图
Tips：图中蓝色的
2字节是必然存在的帧首部。
抓取到的包数据如下图：
Tips：可以在百度搜索
WebSocket 在线测试，然后使用Wireshark工具抓取。
4.3 帧类型
从上图抓取到的数据包可以看到帧首部中有 Opcode，它表示 帧类型，下面列出不同类型的帧对应的 Opcode 的值：
- 持续帧：0
- 非控制帧：1：文本帧，2：二进制帧，3-7：为非控制帧保留
- 控制帧：8：关闭帧，9：心跳帧ping，A：心跳帧pong，B-F:为控制帧保留
Tips：从
3.2中可以看出Opcode的值为1，表示文本帧。
4.4 MASK 掩码作用
从上面的图中可以看到 WebSocket 每次发送消息的时候帧首部会有MASK 掩码，如下图所示：
Tips：
MASK的作用是为了防止缓存污染攻击，防止伪造WebSocket请求。
4.5 ABNF 描述的帧格式
ws-frame = frame-fin;1 bit int length frame-rsv1;1 bit in length frame-rsv2;1 bit in length frame-rsv3;1 bit in length frame-masked;1 bit in length frame-payload-length;3 种长度 [frame-masking-key]；32 bits in length frame-payload-data；n*8 bits in；length,where;n >= 0
5.如何保持会话心跳
HTTP 长连接是基于定时器维持的会话，若在定时器设置的时间范围内，还没有数据到达，就会自动断开，而 WebSocket 连接保持会话是基于心跳的;
5.1 心跳帧
心跳帧是可以穿插在数据帧中传输的
- ping 帧：
Opcode=9，可以含有数据 - pong帧：
Opcode=A，必须与ping帧数据相同
6.如何关闭 WebSocket 会话
6.1 关闭 WebSocket 会话
- 控制帧中的关闭帧：在 TCP 连接之上的双向关闭。
- 发送关闭帧后，不能再发送任何数据。
- 接收关闭帧之后，不再接收任何到达的数据。
- TCP 连接意外中断也会关闭 WebSocket。
6.2 关闭帧的格式
- 关闭帧：
Opcode=8。 - 可以含有数据，但仅用于解释关闭会话的原因，前 2 字节为无符号整型，遵循 mask 掩码规则。
6.3 关闭帧抓包
Tips：从抓包软件中可以看出
TCP连接是在WebSocket关闭之后再关闭的。
6.4 关闭帧的错误码
