内容简介:WebSocket初探
应用层,主要解决如何包装数据:HTTP、FTP、Telnet等。其中,HTTP连接最显著的特点是客户端发送的每次请求都需要服务器回送响应,在请求结束后,会主动释放连接。所以是 短连接 。相对而言,socket连接是 长连接 ,两端一旦建立连接将不会主动断掉。但由于各种环境因素可能会断开,所以当一个socket连接中没有数据传输时,为了维持连接需要发送 心跳消息 。
传输层,主要解决数据如何在网络中传输:TCP协议。
网络层,主要解决数据如何在网络中传输:IP协议。
心跳消息(Heartbeat Message):是一种发送源发送到接收方的消息,这种消息可以让接收方确定发送源是否以及何时出现故障或终止。常用于高可用性或容错处理的目的。
socket是对TCP/IP协议的封装和应用,本身 并不是协议 , 而是一个调用接口(API) ,通过socket,我们才能使用TCP/IP协议。
“TCP/IP只是一个协议栈,就像操作系统的运行机制一样,必须要具体实现,同时还要提供对外的操作接口。就像操作系统会提供标准的编程接口,比如win32编程接口一样,TCP/IP也要提供可供 程序员 做网络开发所用的接口,这就是Socket编程接口。”
TCP连接的三次握手和四次分手:
来自网络的流程图:
TCP与UDP的区别:
- TCP是面向连接的,保证连接的可靠性;
- UDP在传送数据之前并不与对方建立连接,对收到的数据也不发送确认信号,是无连接的、不可靠的数据传输协议。
- MSN采用TCP协议,QQ采用UDP,所以后者更快一些。
2.利用Socket建立网络连接的步骤
ClientSocket,ServerSocket
套接字之间的连接步骤:
- 服务器监听:处于等待客户端连接请求的状态,实时监控网络状态。
- 客户端请求:ClientSocket必须首先描述它要连接的ServerSocket,指出ServerSocket的地址和端口号,然后提出连接请求。
- 连接确认:当ServerSocket接收到ClientSocket的连接请求时,就响应请求,建立一个新的线程,把ServerSocket的描述发给ClientSocket,一旦Client确认了此描述,双方就正式建立连接。而ServerSocket继续处于监听状态,继续接收其他ClientSocket的连接请求。
3.WebSocket
WebSocket是HTML5开始提供的一种浏览器和服务器间进行 全双工通讯 的网络技术。在WebSocket API中,浏览器和服务器只需要做一个握手的动作,就可以形成一条快速通道,二者就可以直接进行数据互传。
全双工:通讯传输的术语。指可以同时(瞬时)进行信号的双向传输。与之相对,单工就是只允许甲方向乙方传送信息,而乙方不能向甲方传送。
面对这种情况,HTML5定义了WebSocket协议,节省服务器资源和带宽,并达到实时通讯。
具体规范见 官网的RFC 6455文档 及 翻译版本 。
客户端的WebSocket对象共绑定了四个事件:
- onopen:连接建立时触发;
- onmessage:收到服务器消息时触发;
- onerror:连接出错时触发;
- onclose:连接关闭时触发。
socket与websocket的差别:
- socket是更底层。
- websocket是在普通的socket的基础上添加一些framing和一次http兼容的握手机制。这个http兼容的握手机制只是为了允许websocket在webserver运行的同一个端口上进行连接,但一旦连接建立,webserver就不再loop中了。
4.IM即时聊天的解决方案
IM的主流技术:
- http polling:即轮询,是在特定的时间间隔(如1秒),由浏览器对服务器发出HTTP request,然后由服务器返回最新的数据给客户端的浏览器。缺点是,浏览器不断向服务器发出请求,HTTP request的header是很长的,里面包含的数据可能很小,占用带宽和服务器资源。
来自网络的流程图:
- http long-polling:即长轮询,又称comet。当server端没有数据推送到client端时,请求不会立即返回,而是被server端hold住,直到有数据发送,或者超时,才发送响应。client收到响应之后,立即重新发起http请求。
来自网络的流程图:
- socket长连接。
Socket开源框架: CocoaAsyncSocket , socketio/socket.io-client-swift
WebSocket开源框架: facebook/SocketRocket , tidwall/SwiftWebSocket
UI方面开源框架: JSQMessagesViewController
第三方SDK集成:
- 前期:环信,容联云(集成了聊天、视频、语音)。
- Firebase: https://firebase.google.com/(已墙。。bye。。。)
- 野狗: https://www.wilddog.com/(小团队,坐标望京)
- 微信用的WebRTC。
其他协议:
- MQTT:是一个客户端服务端架构的发布/订阅模式的消息传输协议。知名的IM移动app,应该都是用的这个。听说XMPP到一定并发量有天坑。。?
- XMPP:是一种以XML为基础的开放式即时通信协议。
5.iOS端与web端通过socket建立通讯
web端:使用的是nodejs的socket.io。
iOS端:使用的是 socket.io的Swift版本 。
5.1 web端配置
- 安装node.js: https://nodejs.org/en/
- 安装node.js的web框架express:
npm install —save express@4.15.2
- 创建index.js并添加如下代码:
var app = require('express')(); var http = require('http').Server(app); app.get('/', function(req, res){ res.send('<h1>Hello world</h1>'); }); http.listen(3000, function(){ console.log('listening on *:3000'); });
-
运行
node index.js
,terminal显示正在监听3000端口。 -
浏览器访问 http://localhost:3000。
-
添加显示对话窗口的html页面。
<!doctype html> <html> <head> <title>Socket.IO chat</title> <style> * { margin: 0; padding: 0; box-sizing: border-box; } body { font: 13px Helvetica, Arial; } form { background: #000; padding: 3px; position: fixed; bottom: 0; width: 100%; } form input { border: 0; padding: 10px; width: 90%; margin-right: .5%; } form button { width: 9%; background: rgb(130, 224, 255); border: none; padding: 10px; } #messages { list-style-type: none; margin: 0; padding: 0; } #messages li { padding: 5px 10px; } #messages li:nth-child(odd) { background: #eee; } </style> </head> <body> <ulid="messages"></ul> <formaction=""> <inputid="m"autocomplete="off"/><button>Send</button> </form> </body> </html>
- 安装socket.io:
npm install —save socket.io
。 -
将socket相关的逻辑已更新到sample的
index.js
和index.html
中。 -
最终,两个浏览器窗口之间,可以进行实时接发消息,web端配置就完成了。
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