diff --git a/docs/cs-basics/network/application-layer-protocol.md b/docs/cs-basics/network/application-layer-protocol.md index 09a7958f..5f792426 100644 --- a/docs/cs-basics/network/application-layer-protocol.md +++ b/docs/cs-basics/network/application-layer-protocol.md @@ -17,6 +17,34 @@ HTTP 协议基于 TCP 协议,发送 HTTP 请求之前首先要建立 TCP 连 另外, HTTP 协议是”无状态”的协议,它无法记录客户端用户的状态,一般我们都是通过 Session 来记录客户端用户的状态。 +## Websocket:全双工通信协议 + +WebSocket 是一种基于 TCP 连接的全双工通信协议,即客户端和服务器可以同时发送和接收数据。 + +WebSocket 协议在 2008 年诞生,2011 年成为国际标准,几乎所有主流较新版本的浏览器都支持该协议。不过,WebSocket 不只能在基于浏览器的应用程序中使用,很多编程语言、框架和服务器都提供了 WebSocket 支持。 + +WebSocket 协议本质上是应用层的协议,用于弥补 HTTP 协议在持久通信能力上的不足。客户端和服务器仅需一次握手,两者之间就直接可以创建持久性的连接,并进行双向数据传输。 + +![Websocket 示意图](https://oss.javaguide.cn/github/javaguide/system-design/web-real-time-message-push/1460000042192394.png) + +下面是 WebSocket 的常见应用场景: + +- 视频弹幕 +- 实时消息推送,详见[Web 实时消息推送详解](https://javaguide.cn/system-design/web-real-time-message-push.html)这篇文章 +- 实时游戏对战 +- 多用户协同编辑 +- 社交聊天 +- …… + +WebSocket 的工作过程可以分为以下几个步骤: + +1. 客户端向服务器发送一个 HTTP 请求,请求头中包含 `Upgrade: websocket` 和 `Sec-WebSocket-Key` 等字段,表示要求升级协议为 WebSocket; +2. 服务器收到这个请求后,会进行升级协议的操作,如果支持 WebSocket,它将回复一个 HTTP 101 状态码,响应头中包含 ,`Connection: Upgrade`和 `Sec-WebSocket-Accept: xxx` 等字段、表示成功升级到 WebSocket 协议。 +3. 客户端和服务器之间建立了一个 WebSocket 连接,可以进行双向的数据传输。数据以帧(frames)的形式进行传送,WebSocket 的每条消息可能会被切分成多个数据帧(最小单位)。发送端会将消息切割成多个帧发送给接收端,接收端接收消息帧,并将关联的帧重新组装成完整的消息。 +4. 客户端或服务器可以主动发送一个关闭帧,表示要断开连接。另一方收到后,也会回复一个关闭帧,然后双方关闭 TCP 连接。 + +另外,建立 WebSocket 连接之后,通过心跳机制来保持 WebSocket 连接的稳定性和活跃性。 + ## SMTP:简单邮件传输(发送)协议 **简单邮件传输(发送)协议(SMTP,Simple Mail Transfer Protocol)** 基于 TCP 协议,是一种用于发送电子邮件的协议 diff --git a/docs/cs-basics/network/other-network-questions.md b/docs/cs-basics/network/other-network-questions.md index 5ee30f68..f828b316 100644 --- a/docs/cs-basics/network/other-network-questions.md +++ b/docs/cs-basics/network/other-network-questions.md @@ -260,6 +260,49 @@ GET 和 POST 是 HTTP 协议中两种常用的请求方法,它们在不同的 再次提示,重点搞清两者在语义上的区别即可,实际使用过程中,也是通过语义来区分使用 GET 还是 POST。不过,也有一些项目所有的请求都用 POST,这个并不是固定的,项目组达成共识即可。 +## WebSocket + +### 什么是 WebSocket? + +WebSocket 是一种基于 TCP 连接的全双工通信协议,即客户端和服务器可以同时发送和接收数据。 + +WebSocket 协议在 2008 年诞生,2011 年成为国际标准,几乎所有主流较新版本的浏览器都支持该协议。不过,WebSocket 不只能在基于浏览器的应用程序中使用,很多编程语言、框架和服务器都提供了 WebSocket 支持。 + +WebSocket 协议本质上是应用层的协议,用于弥补 HTTP 协议在持久通信能力上的不足。客户端和服务器仅需一次握手,两者之间就直接可以创建持久性的连接,并进行双向数据传输。 + +![Websocket 示意图](https://oss.javaguide.cn/github/javaguide/system-design/web-real-time-message-push/1460000042192394.png) + +下面是 WebSocket 的常见应用场景: + +- 视频弹幕 +- 实时消息推送,详见[Web 实时消息推送详解](https://javaguide.cn/system-design/web-real-time-message-push.html)这篇文章 +- 实时游戏对战 +- 多用户协同编辑 +- 社交聊天 +- …… + +### WebSocket 和 HTTP 有什么区别? + +WebSocket 和 HTTP 两者都是基于 TCP 的应用层协议,都可以在网络中传输数据。 + +下面是二者的主要区别: + +- WebSocket 是一种双向实时通信协议,而 HTTP 是一种单向通信协议。并且,HTTP 协议下的通信只能由客户端发起,服务器无法主动通知客户端。 +- WebSocket 使用 ws:// 或 wss://(使用 SSL/TLS 加密后的协议,类似于 HTTP 和 HTTPS 的关系) 作为协议前缀,HTTP 使用 http:// 或 https:// 作为协议前缀。 +- WebSocket 可以支持扩展,用户可以扩展协议,实现部分自定义的子协议,如支持压缩、加密等。 +- WebSocket 通信数据格式比较轻量,用于协议控制的数据包头部相对较小,网络开销小,而 HTTP 通信每次都要携带完整的头部,网络开销较大(HTTP/2.0 使用二进制帧进行数据传输,还支持头部压缩,减少了网络开销)。 + +### WebSocket 的工作过程是什么样的? + +WebSocket 的工作过程可以分为以下几个步骤: + +1. 客户端向服务器发送一个 HTTP 请求,请求头中包含 `Upgrade: websocket` 和 `Sec-WebSocket-Key` 等字段,表示要求升级协议为 WebSocket; +2. 服务器收到这个请求后,会进行升级协议的操作,如果支持 WebSocket,它将回复一个 HTTP 101 状态码,响应头中包含 ,`Connection: Upgrade`和 `Sec-WebSocket-Accept: xxx` 等字段、表示成功升级到 WebSocket 协议。 +3. 客户端和服务器之间建立了一个 WebSocket 连接,可以进行双向的数据传输。数据以帧(frames)的形式进行传送,WebSocket 的每条消息可能会被切分成多个数据帧(最小单位)。发送端会将消息切割成多个帧发送给接收端,接收端接收消息帧,并将关联的帧重新组装成完整的消息。 +4. 客户端或服务器可以主动发送一个关闭帧,表示要断开连接。另一方收到后,也会回复一个关闭帧,然后双方关闭 TCP 连接。 + +另外,建立 WebSocket 连接之后,通过心跳机制来保持 WebSocket 连接的稳定性和活跃性。 + ## PING ### PING 命令的作用是什么? diff --git a/docs/system-design/web-real-time-message-push.md b/docs/system-design/web-real-time-message-push.md index fda58073..e7b4ed5e 100644 --- a/docs/system-design/web-real-time-message-push.md +++ b/docs/system-design/web-real-time-message-push.md @@ -302,6 +302,15 @@ Websocket 应该是大家都比较熟悉的一种实现消息推送的方式, ![Websocket 示意图](https://oss.javaguide.cn/github/javaguide/system-design/web-real-time-message-push/1460000042192394.png) +WebSocket 的工作过程可以分为以下几个步骤: + +1. 客户端向服务器发送一个 HTTP 请求,请求头中包含 `Upgrade: websocket` 和 `Sec-WebSocket-Key` 等字段,表示要求升级协议为 WebSocket; +2. 服务器收到这个请求后,会进行升级协议的操作,如果支持 WebSocket,它将回复一个 HTTP 101 状态码,响应头中包含 ,`Connection: Upgrade`和 `Sec-WebSocket-Accept: xxx` 等字段、表示成功升级到 WebSocket 协议。 +3. 客户端和服务器之间建立了一个 WebSocket 连接,可以进行双向的数据传输。数据以帧(frames)的形式进行传送,而不是传统的 HTTP 请求和响应。WebSocket 的每条消息可能会被切分成多个数据帧(最小单位)。发送端会将消息切割成多个帧发送给接收端,接收端接收消息帧,并将关联的帧重新组装成完整的消息。 +4. 客户端或服务器可以主动发送一个关闭帧,表示要断开连接。另一方收到后,也会回复一个关闭帧,然后双方关闭 TCP 连接。 + +另外,建立 WebSocket 连接之后,通过心跳机制来保持 WebSocket 连接的稳定性和活跃性。 + SpringBoot 整合 Websocket,先引入 Websocket 相关的工具包,和 SSE 相比额外的开发成本。 ```xml