WebSocket详解

WebSocket 是一种网络通信协议。依赖tcp和http协议使用。WebSocket 协议需要服务器支持。

HTTP 协议有一个缺陷：通信只能由客户端发起，即只能单工通讯。HTTP 协议做不到服务器主动向客户端推送信息。
虽然使用轮询请求的方式可以解决这个缺陷，但是轮询的效率低，非常浪费资源（因为必须不停连接，或者 HTTP 连接始终打开）。

WebSocket 协议在2008年诞生，2011年成为国际标准。所有浏览器都已经支持了。
WebSocket 的最大特点就是，服务器可以主动向客户端推送信息，客户端也可以主动向服务器发送信息，是真正的双向平等对话，属于服务器推送技术的一种。

WebSocket 其他特点包括：
（1）建立在 TCP 协议之上，服务器端的实现比较容易。
（2）与 HTTP 协议有着良好的兼容性。默认端口也是80和443，并且握手阶段采用 HTTP 协议，因此握手时不容易屏蔽，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，也可以发送二进制数据。
（5）没有同源限制，客户端可以与任意服务器通信，完全可以取代 Ajax。
（6）协议标识符是ws（如果加密，则为wss，对应 HTTPS 协议），服务器网址就是 URL。

浏览器发出的 WebSocket 握手请求类似于下面的样子：
GET / HTTP/1.1
Connection: Upgrade
Upgrade: websocket
Host: example.com
Origin: null
Sec-WebSocket-Key: sN9cRrP/n9NdMgdcy2VJFQ==
Sec-WebSocket-Version: 13
上面的头信息之中，有一个 HTTP 头是Upgrade。HTTP1.1 协议规定，Upgrade字段表示将通信协议从HTTP/1.1转向该字段指定的协议。Connection字段表示浏览器通知服务器，如果可以的话，就升级到 WebSocket 协议。Origin字段用于提供请求发出的域名，供服务器验证是否许可的范围内（服务器也可以不验证）。Sec-WebSocket-Key则是用于握手协议的密钥，是 Base64 编码的16字节随机字符串。

服务器的 WebSocket 回应如下：
HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Connection: Upgrade
Upgrade: websocket
Sec-WebSocket-Accept: fFBooB7FAkLlXgRSz0BT3v4hq5s=
Sec-WebSocket-Origin: null
Sec-WebSocket-Location: ws://example.com/
服务器同样用Connection字段通知浏览器，需要改变协议。Sec-WebSocket-Accept字段是服务器在浏览器提供的Sec-WebSocket-Key字符串后面，添加 RFC6456 标准规定的“258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11”字符串，然后再取 SHA-1 的哈希值。浏览器将对这个值进行验证，以证明确实是目标服务器回应了 WebSocket 请求。Sec-WebSocket-Location字段表示进行通信的 WebSocket 网址。
完成握手以后，WebSocket 协议就在 TCP 协议之上，开始传送数据。

客户端的简单示例
var ws = new WebSocket('wss://echo.websocket.org');

ws.onopen = function(evt) {
    console.log('Connection open ...');
    ws.send('Hello WebSockets!');
    //发送 Blob 对象的例子:
    var file = document
	 .querySelector('input[type="file"]')
	  .files[0];
	ws.send(file);
	});
    //发送 ArrayBuffer 对象的例子:
	var img = canvas_context.getImageData(0, 0, 400, 320);
	var binary = new Uint8Array(img.data.length);
	for (var i = 0; i < img.data.length; i++) {
	 binary[i] = img.data[i];
	}
	ws.send(binary.buffer);
	//实例对象的bufferedAmount属性，表示还有多少字节的二进制数据没有发送出去。
	//它可以用来判断发送是否结束
	var data = new ArrayBuffer(10000000);
	socket.send(data);
	if (socket.bufferedAmount === 0) {
	  // 发送完毕
	} else {
	  // 发送还没结束
	}
};
//如果要指定多个回调函数，可以使用addEventListener方法:
ws.addEventListener('open', function (event) {
  ws.send('Hello Server!');
})
ws.onmessage = function(event) {
  console.log('Received Message: ' + event.data);
  //服务器返回的数据可能是文本，也可能是二进制数据（blob对象或Arraybuffer对象）
  if(typeOf event.data === String) {
    console.log("Received data string");
  }
  //blob对象或Arraybuffer对象
  if(event.data instanceof ArrayBuffer){
    var buffer = event.data;
    console.log("Received arraybuffer");
  }
  ws.close();
};

ws.onclose = function(evt) {
  console.log('Connection closed.');
};

webSocket.readyState属性返回实例对象的当前状态，共有四种。

CONNECTING：值为0，表示正在连接。
OPEN：值为1，表示连接成功，可以通信了。
CLOSING：值为2，表示连接正在关闭。
CLOSED：值为3，表示连接已经关闭，或者打开连接失败。