WebSocket的全双工通信方式详解

全双工通信与半双工通信的区别

半双工：参考对讲机，A：能不能听到我说话，over 

B：可以可以，over

全双工：参考打电话，A：哎，老王啊！@#！#￥#@！#

B：@#￥@￥@￥#@

半双工也可以理解为只能过一辆车的桥，全双工为双向各一车道的桥。前者同时只有一个方向可以过，后者来回双向都可以同时过。

为什么需要 WebSocket？

初次接触 WebSocket 的人，都会问同样的问题：我们已经有了 HTTP 协议，为什么还需要另一个协议？它能带来什么好处？

答案很简单，因为 HTTP 协议有一个缺陷：通信只能由客户端发起。

举例来说，我们想了解今天的天气，只能是客户端向服务器发出请求，服务器返回查询结果。HTTP 协议做不到服务器主动向客户端推送信息。

这种单向请求的特点，注定了如果服务器有连续的状态变化，客户端要获知就非常麻烦。我们只能使用"轮询"：每隔一段时候，就发出一个询问，了解服务器有没有新的信息。最典型的场景就是聊天室。轮询的效率低，非常浪费资源（因为必须不停连接，或者 HTTP 连接始终打开）。因此，工程师们一直在思考，有没有更好的方法。WebSocket 就是这样发明的。

WebSocket 协议在2008年诞生，2011年成为国际标准。所有浏览器都已经支持了。

它的最大特点就是，服务器可以主动向客户端推送信息，客户端也可以主动向服务器发送信息，是真正的双向平等对话，属于服务器推送技术的一种。

其他特点包括：

（1）建立在 TCP 协议之上，服务器端的实现比较容易。

（2）与 HTTP 协议有着良好的兼容性。默认端口也是80和443，并且握手阶段采用 HTTP 协议，因此握手时不容易屏蔽，能通过各种 HTTP 代理服务器。

（3）数据格式比较轻量，性能开销小，通信高效。在连接创建后，服务器和客户端之间交换数据时，用于协议控制的数据包头部相对较小。在不包含扩展的情况下，对于服务器到客户端的内容，此头部大小只有2至10字节（和数据包长度有关）；对于客户端到服务器的内容，此头部还需要加上额外的4字节的掩码。相对于 HTTP 请求每次都要携带完整的头部，此项开销显著减少了。

（4）长连接，保持连接状态。与HTTP不同的是，Websocket需要先创建连接，这就使得其成为一种有状态的协议，之后通信时可以省略部分状态信息。而HTTP请求可能需要在每个请求都携带状态信息（如身份认证等）。

（5）没有同源限制，客户端可以与任意服务器通信。

（6）协议标识符是ws（如果加密，则为wss），服务器网址就是 URL。

一句话总结一下 WebSocket：

WebSocket 是 HTML5 开始提供的一种独立在单个 TCP 连接上进行全双工通讯的有状态的协议(它不同于无状态的 HTTP)，并且还能支持二进制帧、扩展协议、部分自定义的子协议、压缩等特性。

目前看来，WebSocket 是可以完美替代 AJAX 轮询和 Comet 。

三、客户端的简单示例

WebSocket 的用法相当简单。

1. websocket构造函数

用于创建一个webSocket实例，执行后，客户端就会与服务端连接

2. webSocket.readyState

readyState属性返回实例对象的当前状态，共有四种。

CONNECTING：值为0，表示正在连接。

OPEN：值为1，表示连接成功，可以通信了。

CLOSING：值为2，表示连接正在关闭。

CLOSED：值为3，表示连接已经关闭，或者打开连接失败

例如：if(ws.readyState ==WebSocket.CONNECTING){}

3 . webSocket.send（）

send方法用于向服务器发送数据

4 . webSocket.onmessage()

用于指定收到服务器数据后的回调函数

5.webSocket.onclose

用于指定连接关闭后的回调函数。