WebSocket 是一種網(wǎng)絡通信協(xié)議,，很多高級功能都需要它,。

初次接觸 WebSocket 的人,，都會問同樣的問題：我們已經(jīng)有了 HTTP 協(xié)議,，為什么還需要另一個協(xié)議,？它能帶來什么好處,？

答案很簡單，因為 HTTP 協(xié)議有一個缺陷：通信只能由客戶端發(fā)起,。

舉例來說,，我們想了解今天的天氣，只能是客戶端向服務器發(fā)出請求,，服務器返回查詢結果,。HTTP 協(xié)議做不到服務器主動向客戶端推送信息,。

這種單向請求的特點，注定了如果服務器有連續(xù)的狀態(tài)變化,，客戶端要獲知就非常麻煩,。我們只能使用“輪詢”：每隔一段時候，就發(fā)出一個詢問,，了解服務器有沒有新的信息,。最典型的場景就是聊天室。

輪詢的效率低,，非常浪費資源（因為必須不停連接,，或者 HTTP 連接始終打開）。因此,，工程師們一直在思考,，有沒有更好的方法。WebSocket 就是這樣發(fā)明的,。

WebSocket 協(xié)議在2008年誕生,，2011年成為國際標準。所有瀏覽器都已經(jīng)支持了,。

它的最大特點就是,，服務器可以主動向客戶端推送信息，客戶端也可以主動向服務器發(fā)送信息,，是真正的雙向平等對話,，屬于服務器推送技術的一種。WebSocket 允許服務器端與客戶端進行全雙工（full-duplex）的通信,。舉例來說,，HTTP 協(xié)議有點像發(fā)電子郵件，發(fā)出后必須等待對方回信,；WebSocket 則是像打電話,，服務器端和客戶端可以同時向對方發(fā)送數(shù)據(jù)，它們之間存著一條持續(xù)打開的數(shù)據(jù)通道,。

其他特點包括：

（1）建立在 TCP 協(xié)議之上,，服務器端的實現(xiàn)比較容易。

（2）與 HTTP 協(xié)議有著良好的兼容性,。默認端口也是80和443,，并且握手階段采用 HTTP 協(xié)議，因此握手時不容易屏蔽,，能通過各種 HTTP 代理服務器,。

（3）數(shù)據(jù)格式比較輕量，性能開銷小，通信高效,。

（4）可以發(fā)送文本,，也可以發(fā)送二進制數(shù)據(jù)。

（5）沒有同源限制,，客戶端可以與任意服務器通信,，完全可以取代 Ajax。

（6）協(xié)議標識符是ws（如果加密,，則為wss,，對應 HTTPS 協(xié)議），服務器網(wǎng)址就是 URL,。

ws://example.com:80/some/path

瀏覽器發(fā)出的 WebSocket 握手請求類似于下面的樣子：

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

上面的頭信息之中,，有一個 HTTP 頭是Upgrade。HTTP1.1 協(xié)議規(guī)定,，Upgrade表示將通信協(xié)議從HTTP/1.1轉向該字段指定的協(xié)議,。Connection字段表示瀏覽器通知服務器，如果可以的話,，就升級到 WebSocket 協(xié)議,。Origin字段用于提供請求發(fā)出的域名，供服務器驗證是否許可的范圍內(nèi)（服務器也可以不驗證）,。Sec-WebSocket-Key則是用于握手協(xié)議的密鑰,，是 Base64 編碼的16字節(jié)隨機字符串。

服務器的 WebSocket 回應如下,。

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

上面代碼中,，服務器同樣用Connection字段通知瀏覽器，需要改變協(xié)議,。Sec-WebSocket-Accept字段是服務器在瀏覽器提供的Sec-WebSocket-Key字符串后面，添加“258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11”字符串,，然后再取 SHA-1 的哈希值,。瀏覽器將對這個值進行驗證，以證明確實是目標服務器回應了 WebSocket 請求,。Sec-WebSocket-Location字段表示進行通信的 WebSocket 網(wǎng)址,。

完成握手以后，WebSocket 協(xié)議就在 TCP 協(xié)議之上,，開始傳送數(shù)據(jù),。

WebSocket 的用法相當簡單。

下面是一個網(wǎng)頁腳本的例子,，基本上一眼就能明白,。

var ws = new WebSocket('wss://echo.websocket.org');

ws.onopen = function(evt) {
  console.log('Connection open ...');
  ws.send('Hello WebSockets!');
};

ws.onmessage = function(evt) {
  console.log('Received Message: ' + evt.data);
  ws.close();
};

ws.onclose = function(evt) {
  console.log('Connection closed.');
};

瀏覽器對 WebSocket 協(xié)議的處理，無非就是三件事。

• 建立連接和斷開連接
• 發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)
• 處理錯誤

構造函數(shù) WebSocket

WebSocket對象作為一個構造函數(shù),，用于新建WebSocket實例,。

var ws = new WebSocket('ws://localhost:8080');

執(zhí)行上面語句之后，客戶端就會與服務器進行連接,。

webSocket.readyState

readyState屬性返回實例對象的當前狀態(tài),，共有四種。

• CONNECTING：值為0,，表示正在連接,。
• OPEN：值為1，表示連接成功,，可以通信了,。
• CLOSING：值為2，表示連接正在關閉,。
• CLOSED：值為3,，表示連接已經(jīng)關閉，或者打開連接失敗,。

下面是一個示例,。

switch (ws.readyState) {
  case WebSocket.CONNECTING:
    // do something
    break;
  case WebSocket.OPEN:
    // do something
    break;
  case WebSocket.CLOSING:
    // do something
    break;
  case WebSocket.CLOSED:
    // do something
    break;
  default:
    // this never happens
    break;
}

webSocket.onopen

實例對象的onopen屬性，用于指定連接成功后的回調(diào)函數(shù),。

ws.onopen = function () {
  ws.send('Hello Server!');
}

如果要指定多個回調(diào)函數(shù),，可以使用addEventListener方法。

ws.addEventListener('open', function (event) {
  ws.send('Hello Server!');
});

webSocket.onclose

實例對象的onclose屬性,，用于指定連接關閉后的回調(diào)函數(shù),。

ws.onclose = function(event) {
  var code = event.code;
  var reason = event.reason;
  var wasClean = event.wasClean;
  // handle close event
};

ws.addEventListener("close", function(event) {
  var code = event.code;
  var reason = event.reason;
  var wasClean = event.wasClean;
  // handle close event
});

webSocket.onmessage

實例對象的onmessage屬性，用于指定收到服務器數(shù)據(jù)后的回調(diào)函數(shù),。

ws.onmessage = function(event) {
  var data = event.data;
  // 處理數(shù)據(jù)
};

ws.addEventListener("message", function(event) {
  var data = event.data;
  // 處理數(shù)據(jù)
});

注意,，服務器數(shù)據(jù)可能是文本，也可能是二進制數(shù)據(jù)（blob對象或Arraybuffer對象）,。

ws.onmessage = function(event){
  if(typeOf event.data === String) {
    console.log("Received data string");
  }

  if(event.data instanceof ArrayBuffer){
    var buffer = event.data;
    console.log("Received arraybuffer");
  }
}

除了動態(tài)判斷收到的數(shù)據(jù)類型,，也可以使用binaryType屬性，顯式指定收到的二進制數(shù)據(jù)類型,。

// 收到的是 blob 數(shù)據(jù)
ws.binaryType = "blob";
ws.onmessage = function(e) {
  console.log(e.data.size);
};

// 收到的是 ArrayBuffer 數(shù)據(jù)
ws.binaryType = "arraybuffer";
ws.onmessage = function(e) {
  console.log(e.data.byteLength);
};

webSocket.send()

實例對象的send()方法用于向服務器發(fā)送數(shù)據(jù),。

發(fā)送文本的例子。

ws.send('your message');

發(fā)送 Blob 對象的例子,。

var file = document
  .querySelector('input[type="file"]')
  .files[0];
ws.send(file);

發(fā)送 ArrayBuffer 對象的例子,。

// Sending canvas ImageData as ArrayBuffer
var img = canvas_context.getImageData(0, 0, 400, 320);
var binary = new Uint8Array(img.data.length);
for (var i = 0; i < img.data.length; i++) {
  binary[i] = img.data[i];
}
ws.send(binary.buffer);

webSocket.bufferedAmount

實例對象的bufferedAmount屬性，表示還有多少字節(jié)的二進制數(shù)據(jù)沒有發(fā)送出去,。它可以用來判斷發(fā)送是否結束,。

var data = new ArrayBuffer(10000000);
socket.send(data);

if (socket.bufferedAmount === 0) {
  // 發(fā)送完畢
} else {
  // 發(fā)送還沒結束
}

webSocket.onerror

實例對象的onerror屬性,，用于指定報錯時的回調(diào)函數(shù)。

socket.onerror = function(event) {
  // handle error event
};

socket.addEventListener("error", function(event) {
  // handle error event
});