利用Ajax和Comet技术进行通信可以提升Web的浏览速度。但问题在于通信若使用HTTP协议,就无法彻底解决瓶颈问题。WebSocket网络技术正是为解决这些问题而实现的一套新协议及API。
WebSocket,即Web浏览器与Web服务器之间全双工通信标准。其中,WebSocket协议由IETF定为标准,WebSocket API由W3C定为标准。
一旦Web服务器与客户端之间建立起WebSocket协议的通信连接,之后所有的通信都依靠这个专用协议进行。通信过程中可互相发送JSON、XML、HTML或图片等任意格式的数据。
由于是建立在HTTP基础上的协议,因此连接的发起方仍是客户端,而一旦确立WebSocket通信连接,不论服务器还是客户端,任意一方都可直接向对方发送报文。
WebSocket协议的主要特点:
- 推送功能:支持由服务器向客户端推送数据的推送功能。这样,服务器可直接发送数据,而不必等待客户端的请求。
- 减少通信量:只要建立起WebSocket连接,就希望一直保持连接状态。和HTTP相比,不但每次连接时的总开销减少,而且由于WebSocket的首部信息很小,通信量也相应减少了。
为了实现WebSocket通信,在HTTP连接建立之后,需要完成一次“握手”(Handshaking)的步骤。
- 握手·请求
为了实现WebSocket通信,需要用到HTTP的Upgrade首部字段,告知服务器通信协议发生改变,以达到握手的目的。
Sec-WebSocket-Key字段内记录着握手过程中必不可少的键值。Sec-WebSocket-Protocol字段内记录使用的子协议。
子协议按WebSocket协议标准在连接分开使用时,定义那些连接的名称。
- 握手·响应
对于之前的请求,返回状态码101 Switching Protocols的响应。Sec-WebSocket-Accept的字段值是由握手请求中的Sec-WebSocket-Key的字段值生成的。成功握手确立WebSocket连接之后,通信时不再使用HTTP的数据帧,而采用WebSocket独立的数据帧。
- WebSocket API
JavaScript可调用“The WebSocket API”(http://www.w3.org/TR/websockets/,由W3C标准制定)内提供的WebSocket程序接口,以实现WebSocket协议下全双工通信。