背景介紹

• HTTP 協議有一個缺陷：通信只能由客戶端發起。這種單向請求的特點，注定了如果服務器有連續的狀態變化，客戶端要獲知就只能使用"輪詢"的方案。
• 輪詢是在特定的時間間隔（如每1秒），由瀏覽器對服務器發出HTTP請求，然后由服務器返回最新的數據給客戶端的瀏覽器。這種傳統的模式帶來很明顯的缺點，即瀏覽器需要不斷的向服務器發出請求，顯而易見，輪詢不僅效率特別低，且特別浪費帶寬資源，因為HTTP請求可能包含較長的頭部，其中真正有效的數據可能只是很小的一部分，顯然這樣會浪費很多帶寬資源。
• 因此，工程師們一直在思考，有沒有更好的方法。websocket 就是這樣發明的。websocket 協議誕生于2008年，2011年成為國際標準，目前所有瀏覽器均已支持。它最大的特點全雙工通信，瀏覽器和服務器只需要做一個握手的動作，然后瀏覽器和服務器之間就形成了一條快速通道，兩者之間就可以直接互相傳送數據了，如下右圖所示。可見，websocket 協議，能更好的節省服務器資源和帶寬，并且能夠更實時地進行通訊。

websocket的優勢：

• 較少的控制開銷：在連接創建后，服務器和客戶端之間交換數據時，用于協議控制的數據包頭部相對較小。
• 更強的實時性：由于協議是全雙工的，所以服務器可以隨時主動給客戶端下發數據。相對于HTTP請求需要等待客戶端發起請求服務端才能響應，延遲明顯更少；即使是和Comet等類似的長輪詢比較，其也能在短時間內更多次地傳遞數據。
• 保持連接狀態：與HTTP不同的是，Websocket需要先創建連接，這就使得其成為一種有狀態的協議，之后通信時可以省略部分狀態信息。而HTTP請求可能需要在每個請求都攜帶狀態信息（如身份認證等）。
• 更好的二進制支持：Websocket定義了二進制幀，相對HTTP，可以更輕松地處理二進制內容。
• 可以支持擴展：Websocket定義了擴展，用戶可以擴展協議、實現部分自定義的子協議。
• 更好的壓縮效果：相對于HTTP壓縮，Websocket在適當的擴展支持下，可以沿用之前內容的上下文，在傳遞類似的數據時，可以顯著地提高壓縮率。
• 與 HTTP 協議有著良好的兼容性：默認端口也是80和443，并且握手階段采用 HTTP 協議，因此握手時不容易屏蔽，能通過各種 HTTP 代理服務器。
• 沒有同源限制：客戶端可以與任意服務器通信。

websocket應用場景

場景一：彈幕

彈幕的流程是終端用戶A在自己的客戶端廣播了一條信息，這條信息需要在與其他N個用戶端發送的彈幕信息一并展示在A這邊。它需要馬上顯示到屏幕上，對實時性要求極高。使用websocket可以在有新彈幕產生時，服務器能夠迅速推送給所有用戶端，保障彈幕實時性。

場景二：在線教育

在線教育跨越了時空的限制，學生與老師進行一對多/一對一的在線授課，老師在客戶端內編寫的筆記、大綱、白板信息等信息，需要實時推送至多個學生的客戶端，同時在課堂上，通話、文字聊天、實時解題等交互的實時性要求非常高，需要通過websocket協議來完成。

場景三：金融產品實時信息查詢

股票價格瞬息萬變，如果顯示數據不及時，很有可能會影響用戶的收益。需要通過websocket協議流式更新數據變化，將價格實時推送至世界各地的客戶端，方便交易員迅速做出交易判斷。

場景四：體育實況更新

由于全世界體育愛好者數量眾多，比賽實況成為他們最為關心的熱點。websocket能夠助力體育新聞類服務的用戶降低延時，獲得實時的更新。

場景五：視頻會議和互動直播

盡管視頻會議并不能代替和真人相見，但是應用場景眾多。而互動直播和視頻會議中的連麥的服務對低延時的要求非常高。試想主播或者你的主管說了一句話后，你要10秒后才能聽到，那你們是根本無法進行正常交流的 。websocket可以幫助兩端或多端接入會議/直播的用戶實時傳遞信息。