WebSocket入门到精通，就差这一篇了（2）

接前一篇文章：WebSocket入门到精通，就差这一篇了（1）

三、websocket通信原理

WebSocket协议本质上是⼀个基于TCP的协议。为了建⽴⼀个WebSocket连接，客户端浏览器首先要向服务器发起⼀个HTTP请求。这个请求和通常的HTTP请求不同，包含了⼀些附加头信息，通过这个附加头信息完成握手过程并升级协议的过程。

1. 建立连接

（1）客户端发起HTTP请求

客户端向服务器发起一个标准的HTTP请求，并在请求头中包含特定的WebSocket升级字段，以表明希望建立WebSocket连接。下面是一个http请求示例：

GET /chat HTTP/1.1
Host: example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==
Sec-WebSocket-Version: 13

• “Upgrade: websocket”：请求升级到 WebSocket 协议。
• “Connection: Upgrade”：明确表示连接需要升级。
• “Sec-WebSocket-Key”：客户端生成的随机字符串，服务器通过它生成校验值。
• “Sec-WebSocket-Version”：协议版本（目前通常是 13）。

（2）服务器处理请求并响应

服务器收到HTTP请求后，验证请求是否满足WebSocket协议要求。若成功，服务器发送HTTP 101状态码作为响应，并包含必要的头部字段。下面是一个http应答示例：

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

• “101 Switching Protocols”：表示协议已成功升级。
• “Upgrade: websocket”：确认协议升级到WebSocket。
• “Connection: Upgrade”：确认连接升级。
• “Sec-WebSocket-Accept”：基于客户端的 Sec-WebSocket-Key 和一个固定GUID，(258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11) 计算的校验值，用于确认连接的安全性。

校验值计算过程：

1）将客户端的Sec-WebSocket-Key与固定 GUID 拼接。

2）对拼接后的字符串进行SHA-1哈希。

3）将哈希结果进行Base64编码，得到Sec-WebSocket-Accept。

（3）升级到WebSocket协议

握手成功后，客户端和服务器之间的连接从HTTP协议切换为WebSocket协议，开始使用 WebSocket帧进行双向通信。连接保持打开状态，直到显式关闭。通信过程中无需再发送HTTP头部，仅传输WebSocket帧，效率更高。

（4）双向通信

握手完成后，双方可以通过WebSocket数据帧进行双向实时通信，客户端可以发送消息到服务器。服务器也可以主动推送消息到客户端。如果连接失败情况，握手请求无效（如缺少必要头部字段），服务器会返回错误响应（如：400 Bad Request）。如果服务器不支持WebSocket协议，则不会进行升级。

更多内容请看下回。