WebSocket介绍
1.背景
WebSocket和http协议一样是应用层的协议，通过握手机制可以使客户端和服务端建立类似tcp的连接。在WebSocket出现之前客户端向服务器发出请求是通过http协议实现的，而http协议有个特点是通行请求只能由客户端发起，然后服务端响应查询结果，HTTP 协议没法让服务器主动向客户端推送信息。这样如果服务器有连续的状态变化，比如新消息，客户端要获知就非常麻烦，只能通过轮询，长轮询的方式，但是这样的效率很低，消耗了不必要的服务器资源（因为必须不停发送http连接，或者http连接保持始终打开。在 HTTP1.1 协议中的 keep-alive connection 是指在一次 TCP 连接中完成多个 HTTP 请求，但是对每个请求仍然要单独发 header，所以这些方式服务器和客户端还要大量交换 httpheader，信息交换效率很低）。
2.WebSocket简介
WebSocket是H5通信规范，它的出现可以解决客户端和服务端实时通信而产生的技术。WebSocket协议可以使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，全双工（full-duplex）的方式通信，属于服务器推送技术的一种。
WebSocket协议本质上是一个基于TCP的协议，是先通过HTTP/HTTPS协议发起一条特殊的HTTP请求进行握手后创建一个用于交换数据的TCP连接之后，服务端与客户端通过此TCP连接进行实时通信。这里要注意一点，当WebSocket的客户端与服务器端进行通讯以后，此时就不再需要之前进行握手请求的HTTP协议的参与。
3. WebSocket和HTTP
1）Http和WebSocket都是工作在应用层，都是基于Tcp协议。
2）Http通信只能单方面由客户端发起，而WebSocket是双向的。http链接分为短链接，长链接，短链接是每次请求都要三次握手才能发送自己的信息。
3）WebSocket中，客户端和服务器只需要完成一次握手，就能建立持久性的连接。
4.WebSocket原理
WebSocket是基于C/S架构。
WebSocket建立连接分三个部分：
- 客户端发起握手请求。
- 服务端响应请求。
- 连接建立。
WebSocket是由Http协议握手而来，当客户端与服务端通信，客户端首先向服务端发起http请求，而这个请求的特殊性在于客户端在http头部（header）里包含了一些附加头信息，其中就有一个头信息叫做upgrade字段，告诉服务端它想要生成WebSocket协议，服务端收到之后给客户端一个握手的确认，回答客户端允许它对WebSocket协议的转换，一旦完成这个协商后，客户端和服务端的底层tcp连接是没有中断的，接下来客户端可以向服务端发送基于WebSocket协议的消息，这样就完成了HTTP协议向WebSocket协议的升级，而两端则继续复用HTTP底层socket的链接完成后续的通信。WebSocket传输单元是message，由于当传递很大的数据包时候，message会被切分成多个frame帧来传输，我们编程的时候无需关注底层的frame，只需要操作message。
wss：
使用加密WebSocket连接，WebSocket连接使用Transport Layer Security (TLS)，确保浏览器使用显式代理服务器时，能够发出HTTP CONNECT命令。在WebSocket客户端和WebSocket服务器间建立一个安全隧道，通过HTTP代理提供端到端的tcp通信。
图片来源：https://cs.xieyonghui.com/architecture/http-vs-websocket_65.html
5.WebSocket生命周期
1. 打开事件。
它是发生在新的连接时调用，此事件的发生在端点上建立连接时，并且在任何其他事件发生之前，此事件伴随着几部分信息：
- webSocket Session对象用于表示已经建立好的连接。
- 配置对象包含了用来配置端点的信息，一组路径参数才能用于打开阶段。
2. 消息事件
主要用于接收WebSocket对话中另一端发送的消息。连接上的消息会以三种方式抵达（1.文本消息 2.二进制消息 3. 胖消息）。
3. 错误事件
在WebSocket连接或者端点发生错误产生，可以处理WebSocket连接运行过程中任意异常。
4. 关闭事件
表示WebSocket连接端点关闭，可以由参与连接的任意断点发出。WebSocket提供了两种关闭方式：
- 服务器关闭底层TCP连接。底层TCP连接正常是由服务端关闭，在异常情况下可以由客户端发起TCP Close。
- 客户端发起TCP Close。
6.WebSocket特点
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）节省通信开销，数据格式比较轻量，性能开销小，通信高效。以前的WebServer实现推送技术或者即时通讯，用的都是轮询在特定的时间间隔，比如说一秒钟由浏览器自动发起请求，将服务器的消息主动拉回来，那么在这种情况下呢，我们需要不断的向服务器发送请求。然而呢，Http request的Header是非常长的，那么里面的包含的数据可能只是一个很小的值，这样会占用很多的带宽和服务器资源。
4）可以发送文本，也可以发送二进制数据。
5）没有同源限制，客户端可以与任意服务器通信。
6）是一个持久化通信协议，可以做长连接。
7）协议标识符是ws（如果加密，则为wss），服务器网址就是 URL。
如下：
ws://example.com:80/path
7）Websocket为一次HTTP握手后，后续通讯为tcp协议的通讯方式。
8）服务器和客户端可以在给定的时间范围内任意时刻相互推送信息。浏览器和服务器只需要做一个握手的动作。在建立连接之后呢，服务器可以主动传送数据给客户端，那么客户端也可以随时向服务器发出数据。此外服务器与客户端之间交换的标头信息也是非常小的。
7.WebSocket应用场景
1）心跳包。
2）网页即时通信（Web聊天室）：聊天应用程序仅使用WebSocket建立一次连接，便能在订阅户之间交换，发布和广播消息。它重复使用相同的WebSocket连接，用于发送和接收消息以及一对一的消息传输。
3）游戏应用程序：在游戏应用程序中，你可能会注意到，服务器会持续接收数据，而不会刷新用户界面。屏幕上的用户界面会自动刷新，而且不需要建立新的连接，因此在WebSocket游戏应用程序中非常有帮助。
8.WebSocket后端技术选型
1.nodejs：WebSocket本身主要是应用于浏览器，属于浏览器里面的一种编程，对于前端开发nodejs比较熟悉，可以使用nodejs做长链接。不过nodejs还是js，js本身特性是单线程模型，虽然可以多进程，但是推送性能有限。
2.c/c++：使用c/c++实现WebSocket，成本比较高，可能需要手动实现对WebSocket协议对封装。
3.golang：编译型语言，速度快，多线程，实现并发容易，基于协程模型并发。所以开发起来比较简单，可以让我们更加专注于业务。其次有内置标准的WebSocket标准库，无需造轮子。
9.使用go语言完成WebSocket开发
使用go语言的 gorilla/websocket 第三方开发包来开发WebSocket 服务。
下载包：go get github.com/gorilla/websocket
利用这个开发包开发WebSocket 服务很简单，下面有个demo
package main import ( "net/http" ) func wsHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) { w.Write([]byte("websocket connected success!")) } func main() { http.HandleFunc("/ws",wsHandler) http.ListenAndServe("0.0.0.0:7777",nil) }
然后运行，打开浏览器，运行成功
