（1）什么是WebSocket
WebSocket是HTML5开始提供的一种浏览器与服务器间进行全双工通讯的网络技术。
在WebSocket API中，浏览器和服务器只需要要做一个握手的动作，然后，浏览器和服务器之间就形成了一条快速通道。两者之间就直接可以数据互相传送。
优点：
a、服务器与客户端之间交换的标头信息很小，大概只有2字节
b、服务器可以主动传送数据给客户端
（2）WebSocket（13）握手
WebSocket握手由客户端发起，报文样例：
GET /chat HTTP/1.1
Host: server.example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ==
Origin: http://example.com
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13
这里Sec-WebSocket-Version表明版本号是13；注意Sec-WebSocket-Key，这是客户端发送的密钥，服务端需要对该密钥进行处理，反馈给客户端，客户端验证密钥正确后就开始通信，这之后该密钥就没用了。
服务端反馈样例：
HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: s3pPLMBiTxaQ9kYGzzhZRbK+xOo=
Sec-WebSocket-Protocol: chat
C#服务端首先提取Sec-WebSocket-Key的字符串，加上“258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11”（是一个固定的GUID），用SHA1计算哈希码，用base64加密，最终生成Sec-WebSocket-Accept的内容。握手代码：
private void handShake(byte[] recBytes, int recByteLength)
{
string recStr = Encoding.UTF8.GetString(recBytes, 0, recByteLength);
string[] ss = recStr.Split(Environment.NewLine.ToCharArray());
string key = ss[10].Replace("Sec-WebSocket-Key: ", "");
key += "258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11";
SHA1 sha1 = SHA1.Create();
byte[] sha1bytes = sha1.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(key));
string acceptStr = Convert.ToBase64String(sha1bytes);
string sendStr = "HTTP/1.1 101 Switching Protocols" + NewLine +
"Upgrade: websocket" + NewLine +
"Connection: Upgrade" + NewLine +
"Sec-WebSocket-Accept: " + acceptStr + NewLine +
"Sec-WebSocket-Protocol: chat" + NewLine + NewLine;
client.Send(System.Text.Encoding.UTF8.GetBytes(sendStr));
isHandshaked = true;
}
（3）接收客户端数据
客户端调用send方法将字符窜发送到服务端。服务端要以二进制(bit)解析frame的前两个byte，过程如下：
1byte
1bit: frame-fin，x0表示该message后续还有frame；x1表示是message的最后一个frame
3bit: 分别是frame-rsv1、frame-rsv2和frame-rsv3，通常都是x0
4bit: frame-opcode，x0表示是延续frame；x1表示文本frame；x2表示二进制frame；x3-7保留给非控制frame；x8表示关闭连接；x9表示ping；xA表示pong；xB-F保留给控制frame
2byte
1bit: Mask，1表示该frame包含掩码；0，表示无掩码
7bit、7bit+2byte、7bit+8byte: 7bit取整数值，若在0-125之间，则是负载数据长度；若是126表示，后两个byte取无符号16位整数值，是负载长度；127表示后8个byte，取64位无符号整数值，是负载长度
3-6byte: 这里假定负载长度在0-125之间，并且Mask为1，则这4个byte是掩码
7-end byte: 长度是上面取出的负载长度，包括扩展数据和应用数据两部分，通常没有扩展数据；若Mask为1，则此数据需要解码，解码规则为1-4byte掩码循环和数据byte做异或操作。
C#接收数据代码如下：
private bool recData(byte[] recBytes, int recByteLength)
{
if (recByteLength < 2)
return false;
bool fin = (recBytes[0] & 0x80) == 0x80; // 1bit，1表示最后一帧
if (!fin)
{
Console.WriteLine("recData exception: 超过一帧"); // 超过一帧暂不处理
return false;
}
bool mask_flag = (recBytes[1] & 0x80) == 0x80; // 是否包含掩码
if (!mask_flag)
{
Console.WriteLine("recData exception: 没有Mask"); // 不包含掩码的暂不处理
return false;
}
int payload_len = recBytes[1] & 0x7F; // 数据长度
byte[] masks = new byte[4];
byte[] payload_data;
if (payload_len == 126)
{
Array.Copy(recBytes, 4, masks, 0, 4);
payload_len = (UInt16)(recBytes[2] << 8 | recBytes[3]);
payload_data = new byte[payload_len];
Array.Copy(recBytes, 8, payload_data, 0, payload_len);
}
else if (payload_len == 127)
{
Array.Copy(recBytes, 10, masks, 0, 4);
byte[] uInt64Bytes = new byte[8];
for (int i = 0; i < 8; i++)
{
uInt64Bytes[i] = recBytes[9 - i];
}
UInt64 len = BitConverter.ToUInt64(uInt64Bytes, 0);
payload_data = new byte[len];
for (UInt64 i = 0; i < len; i++)
payload_data[i] = recBytes[i + 14];
}
else
{
Array.Copy(recBytes, 2, masks, 0, 4);
payload_data = new byte[payload_len];
Array.Copy(recBytes, 6, payload_data, 0, payload_len);
}
for (var i = 0; i < payload_len; i++)
payload_data[i] = (byte)(payload_data[i] ^ masks[i % 4]);
string content = Encoding.UTF8.GetString(payload_data);
Console.WriteLine("client: {0}", content);
return true;
}
（3）发送数据到客户端
服务器发送的数据以0x81开头，紧接发送内容的长度（若长度在0-125，则1个byte表示长度；若长度不超过0xFFFF，则后2个byte作为无符号16位整数表示长度；若超过0xFFFF，则后8个byte作为无符号64位整数表示长度），最后是内容的byte数组。
C#发送代码：
private void sendData(string content)
{
byte[] contentBytes = null;
byte[] temp = Encoding.UTF8.GetBytes(content);
if (temp.Length < 126)
{
contentBytes = new byte[temp.Length + 2];
contentBytes[0] = 0x81;
contentBytes[1] = (byte)temp.Length;
Array.Copy(temp, 0, contentBytes, 2, temp.Length);
}
else if (temp.Length < 0xFFFF)
{
contentBytes = new byte[temp.Length + 4];
contentBytes[0] = 0x81;
contentBytes[1] = 126;
contentBytes[2] = (byte)(temp.Length & 0xFF);
contentBytes[3] = (byte)(temp.Length >> 8 & 0xFF);
Array.Copy(temp, 0, contentBytes, 4, temp.Length);
}
else
{
// 暂不处理超长内容
}
client.Send(contentBytes);
}
（4）html客户端代码
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8" />
<title>WebSocket</title>
<script type="text/javascript">
if (!window.WebSocket)
alert("WebSocket not supported by this browser!");
var ws;
function connectWS() {
if (ws == null) {
ws = new WebSocket("ws://127.0.0.1:5001");
ws.onmessage = function (evt) {
alert("接收到信息:" + evt.data);
};
ws.onclose = function () {
alert("连接已关闭。");
ws = null;
};
ws.onerror = function (evt) {
alert("连接出错:" + evt.data);
ws = null;
}
ws.onopen = function (evt) {
alert("连接已打开。");
};
}
}
function sendWS() {
if (ws != null) {
try {
var sendstr = document.getElementById("txtSend").value;
if (sendstr == "")
return;
ws.send(sendstr);
} catch (err) {
alert(err.Data);
}
} else {
alert("连接失效。");
}
}
function closeWS() {
ws.send("exit");
ws.close();
}
</script>
</head>
<body style="text-align: center;">
<input type="button" value="连接" οnclick="connectWS()" />
<input type="button" value="断开" οnclick="closeWS()" />
<br />
<input type="text" id="txtSend" /><input type="button" id="btnSend" value="发送" οnclick="sendWS()" />
</body>
</html>
附件是服务端代码，以及html测试网页
以上
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