WebSocket的原理，及如何测试websocket是否连接成功
⼀、WebSocket是HTML5中的协议，⽀持持久连接；⽽Http协议不⽀持持久连接。
⾸先HTMl5指的是⼀系列新的API，或者说新规范，新技术。WebSocket是HTML5中新协议、新API.
Http协议本⾝只有1.0和1.1，也就是所谓的Keep-alive，把多个Http请求合并为⼀个。
⼆、WebSocket是什么样的协议，具体有什么优点。
⾸先，相对于Http这种⾮持久的协议来说，WebSocket是⼀种持久化的协议。
举例说明：
（1）Http的⽣命周期通过Request来界定，也就是Request⼀个Response，那么在Http1.0协议中，这次Http请求就结束了。
在Http1.1中进⾏了改进，是的有⼀个Keep-alive，也就是说，在⼀个Http连接中，可以发送多个Request，接收多个Response。
但是必须记住，在Http中⼀个Request只能对应有⼀个Response，⽽且这个Response是被动的，不能主
动发起。
（2）WebSocket是基于Http协议的，或者说借⽤了Http协议来完成⼀部分握⼿，在握⼿阶段与Http是相同的。
⾸先我们来看个典型的Websocket握⼿（借⽤Wikipedia的。。）
GET /chat HTTP/1.1
Host: ample
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13
Origin: example
熟悉HTTP的童鞋可能发现了，这段类似HTTP协议的握⼿请求中，多了⼏个东西。
我会顺便讲解下作⽤。
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
这个就是Websocket的核⼼了，告诉Apache、Nginx等服务器：注意啦，窝发起的是Websocket协议，快点帮我到对应的助理处理~不是那个⽼⼟的HTTP。
Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13
⾸先，Sec-WebSocket-Key 是⼀个Base64 encode的值，这个是浏览器随机⽣成的，告诉服务器：泥煤，不要忽悠窝，我要验证尼是不是真的是Websocket助理。
然后，Sec_WebSocket-Protocol 是⼀个⽤户定义的字符串，⽤来区分同URL下，不同的服务所需要的
协议。简单理解：今晚我要服务A，别搞错啦~
最后，Sec-WebSocket-Version 是告诉服务器所使⽤的Websocket Draft（协议版本），在最初的时候，Websocket协议还在 Draft 阶段，各种奇奇怪怪的协议都有，⽽且还有很多期奇奇怪怪不同的东西，什么Firefox和Chrome⽤的不是⼀个版本之类的，当初Websocket协议太多可是⼀个⼤难题。。不过现在还好，已经定下来啦~⼤家都使⽤的⼀个东西~ 脱⽔：服务员，我要的是13岁的噢→_→
然后服务器会返回下列东西，表⽰已经接受到请求，成功建⽴Websocket啦！
HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk=
Sec-WebSocket-Protocol: chat
这⾥开始就是HTTP最后负责的区域了，告诉客户，我已经成功切换协议啦~
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
依然是固定的，告诉客户端即将升级的是Websocket协议，⽽不是mozillasocket，lurnarsocket或者shitsocket。
然后，Sec-WebSocket-Accept 这个则是经过服务器确认，并且加密过后的 Sec-WebSocket-Key。服务器：好啦好啦，知道啦，给你看我的ID CARD来证明⾏了吧。。
后⾯的，Sec-WebSocket-Protocol 则是表⽰最终使⽤的协议。
⾄此，HTTP已经完成它所有⼯作了，接下来就是完全按照Websocket协议进⾏了。
其后是WebSocket协议的⼯作。
三、Long poll 和Ajax轮询以及WebSocket的原理
1、Ajax轮询的原理。
场景如下：
客户端：啦啦啦，有没有新信息(Request)
服务端：没有（Response）
客户端：啦啦啦，有没有新信息(Request)
服务端：没有。。（Response）
客户端：啦啦啦，有没有新信息(Request)
服务端：你好烦啊，没有啊。。（Response）
客户端：啦啦啦，有没有新消息（Request）
服务端：好啦好啦，有啦给你。（Response）
客户端：啦啦啦，有没有新消息（Request）
服务端：。。。。。没。。。。没。。。没有（Response） ---- loop
2、long poll的原理。
long poll 其实原理跟 ajax轮询差不多，都是采⽤轮询的⽅式，不过采取的是阻塞模型（⼀直打电话，没收到就不挂电话），也就是说，客户端发起连接后，如果没消息，就⼀直不返回Response给客户端。直到有消息才返回，返回完之后，客户端再次建⽴连接，周⽽复始。
场景如下：
客户端：啦啦啦，有没有新信息，没有的话就等有了才返回给我吧（Request）
服务端：额。。 (等待到有消息的时候)。。来给你（Response）
客户端：啦啦啦，有没有新信息，没有的话就等有了才返回给我吧（Request） -loop
从上⾯可以看出其实这两种⽅式，都是在不断地建⽴HTTP连接，然后等待服务端处理，可以体现HTTP协议的另外⼀个特点，被动性。
何为被动性呢，其实就是，服务端不能主动联系客户端，只能有客户端发起。
简单地说就是，服务器是⼀个很懒的冰箱（这是个梗）（不会、不能主动发起连接），但是上司有命令，如果有客户来，不管多么累都要好好接待。
说完这个，我们再来说⼀说上⾯的缺陷
从上⾯很容易看出来，不管怎么样，上⾯这两种都是⾮常消耗资源的。
ajax轮询需要服务器有很快的处理速度和资源。（速度）
long poll 需要有很⾼的并发，也就是说同时接待客户的能⼒。（场地⼤⼩）
所以ajax轮询和long poll 都有可能发⽣这种情况。
客户端：啦啦啦啦，有新信息么？
服务端：⽉线正忙，请稍后再试（503 Server Unavailable）
客户端：。。。。好吧，啦啦啦，有新信息么？
服务端：⽉线正忙，请稍后再试（503 Server Unavailable）
nginx和apache区别
客户端：
然后服务端在⼀旁忙的要死：冰箱，我要更多的冰箱！更多。。更多。。
3、WebSocket的原理。
通过上⾯这个例⼦，我们可以看出，这两种⽅式都不是最好的⽅式，需要很多资源。
⼀种需要更快的速度，⼀种需要更多的'电话'。这两种都会导致'电话'的需求越来越⾼。
哦对了，忘记说了HTTP还是⼀个状态协议。
通俗的说就是，服务器因为每天要接待太多客户了，是个健忘⿁，你⼀挂电话，他就把你的东西全忘光了，把你的东西全丢掉了。你第⼆次还得再告诉服务器⼀遍。
所以在这种情况下出现了，Websocket出现了。
他解决了HTTP的这⼏个难题。
⾸先，被动性，当服务器完成协议升级后（HTTP->Websocket），服务端就可以主动推送信息给客户端啦。
所以上⾯的情景可以做如下修改。
客户端：啦啦啦，我要建⽴Websocket协议，需要的服务：chat，Websocket协议版本：17（HTTP R
equest）
服务端：ok，确认，已升级为Websocket协议（HTTP Protocols Switched）
客户端：⿇烦你有信息的时候推送给我噢。。
服务端：ok，有的时候会告诉你的。
服务端：balabalabalabala
服务端：balabalabalabala
服务端：哈哈哈哈哈啊哈哈哈哈
服务端：笑死我了哈哈哈哈哈哈哈
就变成了这样，只需要经过⼀次HTTP请求，就可以做到源源不断的信息传送了。（在程序设计中，这种设计叫做回调，即：你有信息了再来通知我，⽽不是我傻乎乎的每次跑来问你）
这样的协议解决了上⾯同步有延迟，⽽且还⾮常消耗资源的这种情况。
那么为什么他会解决服务器上消耗资源的问题呢？
其实我们所⽤的程序是要经过两层代理的，即HTTP协议在Nginx等服务器的解析下，然后再传送给相应的Handler（PHP等）来处理。
简单地说，我们有⼀个⾮常快速的接线员（Nginx），他负责把问题转交给相应的客服（Handler）。
本⾝接线员基本上速度是⾜够的，但是每次都卡在客服（Handler）了，⽼有客服处理速度太慢。，导致客服不够。
Websocket就解决了这样⼀个难题，建⽴后，可以直接跟接线员建⽴持久连接，有信息的时候客服想办法通知接线员，然后接线员在统⼀转交给客户。
这样就可以解决客服处理速度过慢的问题了。
同时，在传统的⽅式上，要不断的建⽴，关闭HTTP协议，由于HTTP是⾮状态性的，每次都要重新传输identity info（鉴别信息），来告诉服务端你是谁。
虽然接线员很快速，但是每次都要听这么⼀堆，效率也会有所下降的，同时还得不断把这些信息转交给客服，不但浪费客服的处理时间，⽽且还会在⽹路传输中消耗过多的流量/时间。
但是Websocket只需要⼀次HTTP握⼿，所以说整个通讯过程是建⽴在⼀次连接/状态中，也就避免了H
TTP的⾮状态性，服务端会⼀直知道你的信息，直到你关闭请求，这样就解决了接线员要反复解析HTTP协议，还要查看identity info的信息。
同时由客户主动询问，转换为服务器（推送）有信息的时候就发送（当然客户端还是等主动发送信息过来的。。），没有信息的时候就交给接线员（Nginx），不需要占⽤本⾝速度就慢的客服（Handler）了
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⾄于怎么在不⽀持Websocket的客户端上使⽤Websocket。。答案是：不能
但是可以通过上⾯说的 long poll 和 ajax 轮询来模拟出类似的效果
⼆：如何测试websocket连接成功，我们可以通过console控制台⼀个⽅法来实现如下
#我们可以使⽤⽅法 new websocket(url,protocols) 来发送请求
#这⾥的第⼀个url参数是必写协议默认使⽤的websocket
#ws 和 wss 这⾥是由区别的，先留着疑问，后⾯会介绍？
三 ws 和 wss ⼜是什么⿁，它们区别在哪⾥？
Websocket使⽤ ws 或 wss 的统⼀资源标志符，类似于 HTTP 或 HTTPS ，其中 wss 表⽰在 TLS 之上的 Websocket ，相当于 HTTPS 了。如：
ws://example/chat
wss://example/chat
默认情况下，Websocket 的 ws 协议使⽤ 80 端⼝；运⾏在TLS之上时，wss 协议默认使⽤ 443 端⼝。其实说⽩了，wss 就是 ws 基于 SSL 的安全传输，与 HTTPS ⼀样样的道理。
如果你的⽹站是 HTTPS 协议的，那你就不能使⽤ ws:// 了，浏览器会 block 掉连接，和 HTTPS 下不允许 HTTP 请求⼀样，如下图：
Mixed Content: The page at 'domain/' was loaded over HTTPS, but attempted to connect to the insecure WebSocket endpoint 'ws://:xxxx/'. This request has been blocked; this endpoint must be availab 这种情况，毫⽆疑问我们就需要使⽤ wss:\ 安全协议了，我们是不是简单的把 ws:\ 改为 wss:\ 就⾏了？那试试呗。
改好了，报错啦
VM512:35 WebSocket connection to 'wss://IP地址：端⼝号/websocket' failed: Error in connection establishment: net::ERR_SSL_PROTOCOL_ERROR
很明显 SSL 协议错误，说明就是证书问题了。记着，这时候我们⼀直拿的是 IP地址 + 端⼝号这种⽅式连接 WebSocket 的，这根本就没有证书存在好么，况且⽣成环境你也要⽤ IP地址 + 端⼝号这种⽅式连接 WebSo Nginx 配置域名⽀持 WSS
不⽤废话，直接在配置 HTTPS 域名位置加⼊如下配置：
location /websocket {
proxy_pass backend;
proxy_http_version 1.1;
proxy_set_header Upgrade $http_upgrade;
proxy_set_header Connection "upgrade";}
接着拿域名再次连接试⼀下，不出意外会看 101 状态码：
这样就完成了，在 HTTPPS 下以域名⽅式连接 WebSocket ，可以开⼼的玩耍了。
稍微解释⼀下 Nginx 配置
Nginx ⾃从 1.3 版本就开始⽀持 WebSocket 了，并且可以为 WebSocket 应⽤程序做反向代理和负载均衡。
WebSocket 和 HTTP 协议不同，但是 WebSocket 中的握⼿和 HTTP 中的握⼿兼容，它使⽤ HTTP 中的 Upgrade 协议头将连接从 HTTP 升级到 WebSocket，当客户端发过来⼀个 Connection: Upgrade 请求头时，Ngi 当然，还需要注意⼀下，WebSockets 仍然受到 Nginx 缺省为60秒的 proxy_read_timeout 的影响。这意味着，如果你有⼀个程序使⽤了 WebSockets，但⼜可能超过60秒不发送任何数据的话，那你要么需要增加超时时更具体⽂档详见 Nginx 官⽅⽂档： /en/docs/http/websocket.html

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