WebSocket实战:实现APP和网页通信

环境配置

• Swift ： Starscream
• Server: Node.js

启动

1. npm install ws

2. node websocket.js 开启WebSocket服务

3. 运行APP(Run会自动打开一个client.html)就可以聊天了

概念

WebSocket是基于TCP的协议的，全双工通信技术，可以实现服务端和客户端互相通信。 特点:

1. 基于TCP协议
2. 与HTTP协议有良好的兼容性,默认端口也是80(ws:)和443(wss:), 并且握手阶段采用HTTP协议, 因为握手时不容易比屏蔽，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，也可以发送二进制文件,
5. 双方都可主动关闭链接

WebSocket的局限性

1. WebSocket实现可伸缩性更难 在HTTP的通信系统中，通过负载均衡做伸缩。而WebSocket只进行一次HTTP连接
2. WebSocket长连接的心跳保持比较复杂 WebSocket长连接是基于Ping/Pong的心跳机制来维持。

WebSocket的通信过程

1. 首先由客户端发起HTTP请求，在请求头Heade里面增加一个Upgrade:websocket字段，表示要升级协议到WebSocket。

   客户端请求报文及实现 客户端请求报文:

   GET / HTTP/1.1
   Upgrade: websocket
   Connection: Upgrade
   Host: example.com
   Origin: http://example.com
   Sec-WebSocket-Key: sN9cRrP/n9NdMgdcy2VJFQ==
   Sec-WebSocket-Version: 13
   

   与传统报文不同的地方:

   Upgrade: websocket
   Connection: Upgrade
   

   下面两行表示webscoket协议的信息

   Sec-WebSocket-Key: sN9cRrP/n9NdMgdcy2VJFQ==   // 随机生成
   Sec-WebSocket-Version: 13
   

2. 服务端在收到后就会响应一个握手的确认, 发送status : 101 switching Protocols表示允许客户端用WebSocket协议。

   服务端响应报文

   HTTP/1.1 101 Switching Protocols
   Upgrade: websocket
   Connection: Upgrade
   Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk=
   Sec-WebSocket-Protocol: chat
   

3. 至此双端就可以互相发送消息了。

   WebSocket只需要一次HTTP握手

常见问题?

1. Socket死链

   Socket死链是指Socket链接过程中，一方关闭后，另外一方一直等待的过程中，会造成资源的浪费。

   通过心跳机制来处理，即固定时间内由客户端像服务端发送心跳命令，让服务端知道该客户端还存活。

2. WebSocket的Ping 和 Pong的含义？

   长连机制，Ping由客户端告诉服务端自己还存活，Pong由服务端告诉客户端自己存活

Reference

Swift版本的WebSocket框架Starscream

Node.js实现WebSocket聊天室的例子