理解即时通讯WebSocket的通信原理、协议格式、安全性

WebSocket的出现，使得浏览器具备了实时双向通信的能力。本文由浅入深，介绍了WebSocket如何建立连接、交换数据的细节，以及数据帧的格式。此外，还简要介绍了针对WebSocket的安全攻击，以及协议是如何抵御类似攻击的。

什么是WebSocket

HTML5开始提供的一种浏览器与服务器进行全双工通讯的网络技术，属于应用层协议。它基于TCP传输协议，并复用HTTP的握手通道。

对大部分web开发者来说，上面这段描述有点枯燥，其实只要记住几点：
 

• WebSocket可以在浏览器里使用；
• 支持双向通信；
• 使用很简单。

说到优点，这里的对比参照物是HTTP协议，概括地说就是：支持双向通信，更灵活，更高效，可扩展性更好。

具体优化如下：
 

• 1）支持双向通信，实时性更强；
• 2）更好的二进制支持；
• 3）较少的控制开销：
  连接创建后，ws客户端、服务端进行数据交换时，协议控制的数据包头部较小。在不包含头部的情况下，服务端到客户端的包头只有2~10字节（取决于数据包长度），客户端到服务端的的话，需要加上额外的4字节的掩码。而HTTP协议每次通信都需要携带完整的头部；
• 4）支持扩展：
  ws协议定义了扩展，用户可以扩展协议，或者实现自定义的子协议（比如支持自定义压缩算法等）。

对于后面两点，没有研究过WebSocket协议规范的同学可能理解起来不够直观，但不影响对WebSocket的学习和使用。

对网络应用层协议的学习来说，最重要的往往就是连接建立过程、数据交换教程。当然，数据的