WebSocket

WebSocket是HTML5开始提供的一种浏览器与服务器间进行全双工通讯的网络技术。 WebSocket通訊協定於2011年被IETF定為標準 RFC 6455，WebSocketAPI被W3C定為標準。

在WebSocket API中，浏览器和服务器只需要要做一个握手的动作，然后，浏览器和服务器之间就形成了一条快速通道。两者之间就直接可以数据互相传送。

背景

现在，很多网站为了实现推送技术，所用的技术都是轮询。轮询是在特定的的时间间隔（如每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。这种传统的模式带来很明显的缺点，即浏览器需要不断的向服务器发出请求，然而HTTP request 的header是非常长的，里面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。

而比较新的技术去做轮询的效果是Comet，使用了AJAX。但这种技术虽然可达到双向通信，但依然需要发出请求，而且在Comet中，普遍采用了长链接，这也会大量消耗服务器带宽和资源。

面对这种状况，HTML5定义了WebSocket协议，能更好的节省服务器资源和带宽并达到实时通讯。

优点

Header

服务器与客户端之间交换的標头信息很小，大概只有2字节。（早期版本）

服务器推送

服务器可以主动传送数据给客户端。

握手协议

在实现websocket连线过程中，需要透过浏览器发出websocket连线请求，然后服务器发出回应，这个过程通常称为“握手” (handshaking)。
PS:後期的版本大多屬於功能上的擴充，例如使用第7版的握手協議同樣也適用於第8版的握手協議。

例子

为第13版且浏览器为Chrome的例子

浏览器请求

GET / HTTP/1.1
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Host: example.com
Origin: null
Sec-WebSocket-Key: sN9cRrP/n9NdMgdcy2VJFQ==
Sec-WebSocket-Version: 13

伺服器回应

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: fFBooB7FAkLlXgRSz0BT3v4hq5s=
Sec-WebSocket-Origin: null
Sec-WebSocket-Location: ws://example.com/

原理

在请求中的“Sec-WebSocket-Key”是随机的，服务器端会用这些数据来构造出一个SHA-1的信息摘要。

把“Sec-WebSocket-Key”加上一个魔幻字符串“258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11”。使用 SHA-1 加密，之后进行 BASE-64编码，将结果做为 “Sec-WebSocket-Accept” 头的值，返回给客户端。

浏览器

实现websocket的协议，浏览器扮演着一个很重要的角色。Google在它的Google Chrome支持了websocket，Chrome 4 及之后的版本都支持websocket，并从版本14开始支持了现在成为标准的Version 13协议。

苹果公司的Safari浏览器也支持websocket。(iOS4 以及 5 上的safari使用的WebSocket是舊版的握手協議,可以使用本頁的握手協議來製做伺服器端；iOS 6开始支持Version 13)

起初，Mozilla基金會的Mozilla Firefox会在4版本支持websocket，并在版本6开始支持Version 13。在FireFox 6的版本裡，WebSocket 被更名為 MozWebSocket，但是該 class 的成員與用法皆與 WebSocket 相同。版本11开始取消了Moz前缀并恢复了WebSocket的名称。Opera软件公司方面在Opera 10.7和11.0的预览版本中也支持了websocket。然而，基于安全因素的考虑，两家宣布将暂时移除该功能。

Internet Explorer 从版本10开始支持WebSocket。

服务器

在服务器方面，网上都有不同对websocket支持的服务器：

• php - http://code.google.com/p/phpwebsocket/
• jetty - http://jetty.codehaus.org/jetty/ (版本7开始支持websocket)
• netty - http://www.jboss.org/netty
• ruby - http://github.com/gimite/web-socket-ruby
• Kaazing - http://www.kaazing.org/confluence/display/KAAZING/Home
• Tomcat - http://tomcat.apache.org/ (7.0.26支持websocket)
• WebLogic - http://www.oracle.com/us/products/middleware/cloud-app-foundation/weblogic/overview/index.html (12.1.2 開始支持)
• node.js - https://github.com/Worlize/WebSocket-Node
• node.js - http://socket.io
• nginx - http://nginx.com/
• mojolicious - http://mojolicio.us/