websocket
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2023年4月18日发(作者：路由器是猫吗)WebSocket和socket的区别 去年光棍节的时候，我写过⼀篇 。这篇⽂章介绍了我为何决定在项⽬中使⽤ LuaSocket 。现在想起来，当时对 WebSocket 是很感兴趣的，但由于服务端的限制，最终依然选择了 LuaSocket。我后来对 ，使其更好⽤。现在，⾯对⼀个全新的项⽬，我⾃然⽽然地选择了 WebSocket。因此，我需要了解下⾯这些问题：1. Socket 和 WebSocket 有哪些区别和联系？2. WebSocket 和 HTML5 是什么关系？3. 必须在浏览器中才能使⽤ WebSocket 吗？4. WebSocket 能和 Socket ⼀样传输 raw 数据么？5. WebSocket 和 Socket 相⽐会多耗费流量么？但是，⽬前⽹上全⾯介绍这两种协议的中⽂⽂章并不多，或者说不够全⾯。我⽆法找到⼀篇⽂章能解决上⾯的所有问题。因此，我写了本⽂，把找到的 Socket 和 WebSocket 的相关资料做⼀个梳理，以⽅便理解。本⽂并不能直接完整回答上⾯提出的⼏个问题，但读完本⽂，要理解上⾯的那些问题，是很容易的事。由于能⼒有限，本⽂不可能很长。⽽且，技术细节并⾮所有⼈都愿意仔细了解。本⽂包含了⼤量的外部链接，跟随这些链接，可以找到⾜够多的细节，满⾜你/我的求知欲。1. 概述选择了 WebSocket 技术之后，不可避免的，我要将它和其他协议以及技术做⼀下⽐较。最常见的，就是需要⽐较 WebSocket 与 HTTP、Socket 技术的异同。WebSocket 是为了满⾜基于 Web 的⽇益增长的实时通信需求⽽产⽣的。在传统的 Web 中，要实现实时通信，通⽤的⽅式是采⽤ HTTP 协议不断发送请求。但这种⽅式即浪费带宽（HTTP HEAD 是⽐较⼤的），⼜消耗服务器 CPU 占⽤（没有信息也要接受请求）。（下图来⾃ ）⽽是⽤ WebSocket 技术，则会⼤幅降低上⾯提到的消耗：（下图来⾃）关于更详细的描述，尹⽴的这篇⽂章讲得⾮常好： 。那么，WebSocket 到底与 HTTP 协议到底是⼀个什么样的关系呢？它和 Socket ⼜有什么联系？这就要讲到 OSI 模型和 TCP/IP 协议族。2. OSI 模型与 TCP/IP以下是 中关于OSI 模型的说明：开放式系统互联通信参考模型（英语：Open System Interconnection Reference Model，ISO/IEC 7498-1），简称为OSI模型（OSI model），⼀种概念模型，由国际标准化组织（ISO）提出，⼀个试图使各种计算机在世界范围内互连为⽹络的标准框架。⽽ TCP/IP 协议可以看做是对 OSI 模型的⼀种简化（以下内容来⾃ ）：它将软件通信过程抽象化为四个抽象层，采取协议堆叠的⽅式，分别实作出不同通信协议。协议套组下的各种协议，依其功能不同，被分别归属到这四个阶层之中，常被视为是简化的七层OSI模型。这⾥有⼀张图详细介绍了 TCP/IP 协议族中的各个协议在 OSI模型 中的分布，⼀图胜千⾔（下图来⾃ ）：TCP/IP 协议和 OSI 模型的内容，在互联⽹上有很多。我没有必要再次介绍它们。在这⾥，我们只需要知道，HTTP、WebSocket 等协议都是处于 OSI 模型的最⾼层： 应⽤层 。⽽ IP 协议⼯作在⽹络层（第3层），TCP 协议⼯作在传输层（第4层）。⾄于 OSI 模型的各个层次都有什么系统和它们对应，这⾥有篇很好的⽂章可以满⾜⼤家的求知欲： 。3. WebSocket、HTTP 与 TCP从上⾯的图中可以看出，HTTP、WebSocket 等应⽤层协议，都是基于 TCP 协议来传输数据的。我们可以把这些⾼级协议理解成对 TCP 的封装。既然⼤家都使⽤ TCP 协议，那么⼤家的连接和断开，都要遵循 ，只是在连接之后发送的内容不同，或者是断开的时间不同。更详细内容可阅读：对于 WebSocket 来说，它必须依赖 ，握⼿成功后，数据就直接从 TCP 通道传输，与 HTTP ⽆关了。4. Socket 与 WebScoket 其实并不是⼀个协议。它⼯作在 OSI 模型会话层（第5层），是为了⽅便⼤家直接使⽤更底层协议（⼀般是 或 ）⽽存在的⼀个抽象层。最早的⼀套 Socket API 是 ，采⽤ C 语⾔实现。它是 Socket 的事实标准，POSIX sockets 是基于它构建的，多种编程语⾔都遵循这套API，在 JAVA、Python 中都能看到这套 API 的影⼦。下⾯摘录⼀段更容易理解的⽂字（来⾃ ）：Socket是应⽤层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是⼀组接⼝。在设计模式中，Socket其实就是⼀个门⾯模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接⼝后⾯，对⽤户来说，⼀组简单的接⼝就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。主机 A 的应⽤程序要能和主机 B 的应⽤程序通信，必须通过 Socket 建⽴连接，⽽建⽴ Socket 连接必须需要底层 TCP/IP 协议来建⽴ TCP 连接。建⽴ TCP 连接需要底层 IP 协议来寻址⽹络中的主机。我们知道⽹络层使⽤的 IP 协议可以帮助我们根据 IP 地址来找到⽬标主机，但是⼀台主机上可能运⾏着多个应⽤程序，如何才能与指定的应⽤程序通信就要通过 TCP 或 UPD 的地址也就是端⼝号来指定。这样就可以通过⼀个 Socket 实例唯⼀代表⼀个主机上的⼀个应⽤程序的通信链路了。⽽ 则不同，它是⼀个完整的 ，包含⼀套标准的 。所以，从使⽤上来说，WebSocket 更易⽤，⽽ Socket 更灵活。5. HTML5 与 WebSocket 是 标准的⼀部分， 但这并不代表 WebSocket ⼀定要⽤在 HTML 中，或者只能在基于浏览器的应⽤程序中使⽤。实际上，许多语⾔、框架和服务器都提供了 WebSocket ⽀持，例如：基于 C 的 基于 的 基于 Python 的 基于 C++ 的 Apache 对 WebSocket 的⽀持： Nginx 对 WebSockets 的⽀持： 、 、lighttpd 对 WebSocket 的⽀持：-
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