HTTP协议和WebSocket协议

最新推荐文章于 2025-03-27 14:19:59 发布

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文章标签： http websocket 网络协议

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HTTP协议和WebSocket协议

一、HTTP协议

HTTP协议是什么？

HTTP协议(超文本传输协议HyperText Transfer Protocol)，用于从服务器传输数据到本地浏览器的传输协议，它是基于TCP协议的一个应用层传输协议，由请求和响应构成，是一种无状态的协议，简单来说就是客户端和服务端进行数据传输的一种规则。
HTTP的工作过程
1. 客户端和服务器建立连接，HTTP开始工作
2. 建立连接后，客户端发送请求给服务器
3. 服务器收到请求后给予相应的响应信息
4. 客户端接收服务器返回的数据并在浏览器上展示
5. 客户端和服务器的连接断开
在这个过程中客户端和服务器之间的连接和断开是怎么实现的呢？
1. 三次握手建立连接
  - 第一次：建立连接，客户端发送SYN包（SYN=i）到服务器，并进入SYN_SEND状态等待服务器确认
  - 第二次：服务器接收SYN包，确认客户端的SYN，同时也发送一个SYN包（SYN=k）+ ACK包（ACK=i+1）给客户端，服务器进入SYN_RECV状态
  - 第三次：客户端接收到服务器的SYN + ACK包之后，同时向服务器发送确认包ACK包（ACK=k+1），然后客户端和服务器进入ESTABLISHED状态，三次握手结束，连接成功建立。
  其中，SYN 是同步序列编号的缩写，用于建立连接；ACK 是确认标志，用于确认收到对方的数据包。
  
  接下来举个生动形象的例子，方便理解
  - 第一次：客户端（小明）对服务器（小红）说：“喂，我想和你说话，你能听到吗？”
  - 第二次：服务器（小红）对客户端（小明）说：“我能听到，你说吧。”
  - 第三次：客户端（小明）对服务器（小红）说：“好的，我开始说了。”
  这个过程中，客户端和服务器都确认彼此能够通信，建立了连接。
2. 四次挥手断开连接
  - 第一次：客户端发送一个FIN（i），用来关闭客户端和服务器的数据传输，客户端进入FIN_WAIT_1状态
  - 第二次：服务器接收FIN，同时发送一个ACK（i+1）给客户端，服务器进入CLISE_WAIT状态
  - 第三次：服务器发送一个FIN（j）给客户端，用来关闭服务器到客户端的数据传输，服务器进入LAST_ACK状态
  - 第四次：客户端接收到FIN后，客户端进入TIME_WAIT状态，然后发送ACK（j+1）给服务器，校验完成之后服务器进入CLOSED状态，四次挥手结束，已断开连接
  其中，FIN 是结束标志，用于断开连接；ACK 是确认标志，用于确认收到对方的数据包。
  
  接下来举个生动形象的例子，方便理解
  - 第一次：客户端（小明）对服务器（小红）说：“我说完了，我不说了。”
  - 第二次：服务器（小红）对客户端（小明）说：“我知道你说完了，但是我还有一些东西要告诉你。”
  - 第三次：服务器（小红）对客户端（小明）说：“我说完了，我不说了。”
  - 第四次：客户端（小明）对服务器（小红）说：“好的，我知道你说完了，我们断开连接吧。”
  这个过程中，客户端和服务器都确认彼此已经没有数据要传输，可以断开连接。
HTTPS协议

HTTPS就是加密的HTTP，它通过HTTP进行通信，利用SSL/TLS建立安全信道，加密数据包，是计算机网络进行安全通信的传输协议。

二、WebSocket协议

WebSocket协议是什么？

WebSocket协议是H5的提出的在单个TCP协议上进行全双工通信的协议，它允许服务器主动向客户端推送数据，客户端和服务器只需要完成一次握手，两者之间就可以建立持久性的连接，并进行双向数据传输，WebSocket是基于HTTP协议的，借助HTTP协议来完成握手。
WebSocket的工作过程
1. 客户端发送HTTP请求，经过三次握手，建立TCP连接，在HTTP请求里存放WebSocket支持的版本号等信息
2. 服务器接收请求，同样以HTTP协议回应
3. 连接成功，客户端与服务器建立持久性的连接，连接之后客户端和服务器之间就可以随时通讯了，直到其中一方关闭连接

三、两者之间的比较

相同点：
- 都是基于TCP协议实现的
- 都使用Request/Response模型进行连接的建立
- WebSocket是基于HTTP的，他们的兼容性都很好
- 在连接的建立过程中对错误的处理方式相同
- 都可以在网络中传输数据
不同点：
- WebSocket是持久连接，而HTTP是短连接，这意味着WebSocket可以在连接建立后保持连接状态，而HTTP需要在每次请求完成后关闭连接。
- WebSocket是以ws/wss开头，而HTTP则是以http/https开头
- WebSocket是有状态的，而HTTP是无状态的，这意味着WebSocket可以在连接建立后保持状态，而HTTP每次请求都是独立的。
- WebSocket连接之后，服务器和客户端可以双向发送数据，而HTTP只能是客户端发起一次请求后，服务器才能返回数据
- WebSocket是可以跨域的，而HTTP不行
- WebSocket连接建立以后，数据的传输使用帧来传递，不再需要Request消息，HTTP则需要每次请求都包含Request消息。