有關WebSocket必須了解的知識

啟云_9137 2020-08-03

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一、前言

最近之前時間正好在學習java知識，所以自個想找個小項目練練手，由于之前的ssm系統(tǒng)已經跑了也有大半年了，雖然稀爛，但是功能還是勉強做到了，所以這次準備重構ssm系統(tǒng)，改名為postCode系統(tǒng)（至于為什么前者叫ssm，可能是因為后端java用的是ssm框架吧），這次后端將不會開發(fā)兩套，而是主要實現之前沒有實現的單聊功能，由于搭建了多個服務，通信使用的是RabbitMQ，然后把著對消息通信的原理研究寫下了這篇水文，后面會單獨淺談一些RabbitMQ。

二、TCP/IP模型

tcp/ip模型算是大學計算機學科中必學的一段知識，但長時間不接觸，又都還給老師了。

tcp/ip模型是互聯網的基礎，它是一些列協(xié)議的總稱，tcp/ip模型又可以劃分為osi七層模型

OSI七層模型TCP/IP概率模型功能TCP/IP協(xié)議族應用層應用層文件傳輸、郵件傳輸ftp、smtp表示層數據格式化，代碼轉換，數據加密沒有協(xié)議會話層接觸或者建立于別的接口聯系沒有協(xié)議傳輸層傳輸層提供端對端的接口TCP、UDP網絡層網絡層為數據包選擇路由IP、ICMP、RIP、OSPF數據鏈路層鏈路層傳輸有地址的幀以及錯誤檢查功能SLIP、CSLIP、PPP、ARP物理層以二進制數據形式在物理媒介上傳輸數據IS02110

2.1、UDP的特點

無連接

UDP無需建立三次握手，而是想要發(fā)送數據的時候就可以直接送發(fā)送端：將收到應用層的數據增加一個UDP的標識就發(fā)送出去了接受端：將UDP協(xié)議的標識去掉就傳輸給應用層了

可以單播，多播，廣播

UDP支持一對一、一對多、多對多、多對一的傳輸方式。

不可靠性

通信不需要建立連接，也不需要管對方有沒有收到，而是想發(fā)就發(fā)，這樣的連接是不安全的

2.2、TCP的特點

面向連接僅支持單播傳輸可靠性

TCP提供全雙工通信（重點重點）

TCP允許通信雙方的應用程序在任何時候都能發(fā)送數據，因為TCP連接的兩端都設有緩存，用來臨時存放雙向通信的數據。當然，TCP可以立即發(fā)送一個數據段，也可以緩存一段時間以便一次發(fā)送更多的數據段（最大的數據段大小取決于MSS）

三、Socket編程

在了解WebSocket編程之前要先了解了解Socket

什么是Socket

超詳細文檔

起初應用層的數據到達傳輸層后需要依賴tcp/ip協(xié)議族建立tcp連接，然后tcp又需要依賴網絡層的ip協(xié)議等，從而產生了不同數據格式依賴不同協(xié)議模型的尷尬局面，導致一些列安全和網絡阻塞問題，從而誕生了socket的接口。

socket的誕生是為了應用程序能夠更方便的將數據經由傳輸層來傳輸socket本質上就是對TCP/IP 的運用進行了一層封裝socket并不是協(xié)議，而是介于應用層和傳輸層之間抽象出來的一層，是一組接口socket建立連接和斷開連接和普通的tcp連接一樣需要進行三次握手和四次揮手socket可以建立長連接和短連接socket主要是應用在C/S(Client/Server)模式里所有的連接都需要經過socket接口

最后可以簡單的理解為socket對tcp/ip封裝后向應用層提供一些更加方便傳輸數據的接口。

四、WebSocket

因為socket只能是在C/S架構出現，瀏覽器端操作都處于應用層，所以Html5中提出了WebSocket通信協(xié)議，為了解決真正意義上的全雙工通信的難題。

建立WebSocket連接前會先發(fā)送一個Header里面有Upgrade:Websocket的http請求ws和wss都屬于WebSocket的通信協(xié)議，wss和https一樣都只是多了TLS協(xié)議

不同網絡通信協(xié)議的對應關系

類WebSocketXMLHttpRequest通信協(xié)議wshttp通信協(xié)議+TLS協(xié)議wsshttps

4.1、ScokJS/Socket.IO

ScokJS

ScokJS是一套基于WebSocket Api封裝的js庫，它在瀏覽器和web服務器之間創(chuàng)建了一個低延遲、全雙工、跨域通信通道。Spring框架提供了基于SockJS協(xié)議的透明的回退選項；Spring Framework也是SockJS推薦Java Server的實現，同時也提供了Java 的client實現SockJS的一大好處在于提供了瀏覽器兼容性。優(yōu)先使用原生WebSocket，如果在不支持websocket的瀏覽器中，會自動降為輪詢的方式。因此服務器如果是spring環(huán)境，應該優(yōu)先使用ScokJS

Socket.IO

使用文檔
原理文檔

Socket.io和ScokJS一樣都是基于WebSocket Api封裝的js庫，同樣也是為了解決部分瀏覽器不支持WebSocket而誕生的js庫。Socket.io本身設計就是提供了一套node環(huán)境的全雙工連接，所有在node環(huán)境作為服務器使用Socket.io的時候還需要綁定http.Server服務，因為WebSocket協(xié)議是構建在HTTP協(xié)議之上的因此服務器如果是node環(huán)境，應該優(yōu)先使用Socket.io

4.2、STOMP/vue-socket

雖然ScokJS和Socket.IO都解決了瀏覽器兼容性問題，但是在進行雙向通信的過程中是不遵循任何消息協(xié)議的，也就是當消息到達應用層后就只剩消息文本本身了，所以不利于跨平臺和多端通信，于是對應約束消息格式的消息協(xié)議的就誕生了。

STOMP

使用文檔

STOMP是一種基于幀的協(xié)議，幀的結構是效仿HTTP報文格式STOMP可以直接使用WebSocket進行連接，也可以使用SockJS進行連接Stomp.client(url) 通過WebSocket直接連接Stomp.over(ws) 通過sockJS進行連接STOMP更加適合于做于消息組件，其中的方法設計都是可以配合rabbitMQ使用的，只需要在rabbitMQ中安裝rabbitmq_web_stomp和 rabbitmq_web_stomp_examples就可以了

vue-socket