学习 API 风格

第 10 章 WebSocket WebSocket

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基于 HTTP 的API 遵循请求-响应模式运行，即客户端向服务器发送请求并等待相应的响应。在HTTP 中，如果客户端没有事先发出请求，服务器就无法启动连接或向客户端发送响应。 服务器可以使用服务器端事件或HTTP 流等方法多次向客户端 "推送 "信息，但这些方法仍然需要客户端的初始请求。或者，客户端可以轮询服务器（发送请求）以获取新信息，，使用短轮询（为每个请求建立新的 TCP 连接）或长轮询（为多个请求重复使用单个长期 TCP 连接）。

WebSocket 的目标是提供同步双向通信。在 WebSocket 中，客户端和服务器都可以相互独立地发送信息，而无需遵守请求-响应模式。 这是通过将 HTTP 转换为基于 TCP 的自定义协议（WebSocket）来实现的，该协议支持全双工传输模式。

在讨论 WebSocket 时，人们经常提到异步通信 。¹ WebSocket 本身并不是异步的。² WebSocket 客户端和服务器的同步实现是存在的、³但异步使用 WebSocket 有很多好处，如有效管理多个连接和提高响应速度。⁴

在本章中，您将了解 WebSocket 协议、其开放握手过程以及如何在后台和前台实现 WebSocket API。 您将以安全的方式使用 WebSocket，通过天气通知警报扩展我们的 WFS。 在本章结束时，您将掌握记录 WebSocket API 的技能，并了解其优缺点。

WebSocket 和 WebSocket API

WebSocket 是 的一种通信协议，它的创建是为了实现双向通信，而无需依赖发送多个 HTTP 请求（如 XMLHttpRequest或长时间轮询的方法进行双向通信。⁵ WebSocket 协议于 2011 年由RFC 6455标准化，通过单个长期 TCP 连接提供双向通信通道。

图 10-1显示了使用 HTTP 和 WebSocket 协议时客户端和服务器之间消息数据流的不同。 在HTTP/1 中，消息每次只能从一个方向从发送者流向接收者（从客户端流向服务器，反之亦然）。而在 WebSocket 中，消息可以同时在客户端和服务器之间双向流动。

图 10-1. HTTP 和 WebSocket 数据流的比较

值得一提的是，虽然 HTTP 用于最初的开局握手，但 WebSocket 协议之后并不使用 HTTP。此外，WebSocket 协议的设计还允许非 HTTP 握手。

要在网络浏览器中使用 WebSocket 协议，网络浏览器要根据WebSocket 网络接口描述语言（WebSockets Web IDL）实现 WebSocket API。⁶

WebSocket 开启握手

要在上使用 WebSocket 协议在客户端和服务器之间建立双向通信 ，客户端和服务器需要经过三步协议变更过程，即图 10-2 所示的 WebSocket 开启握手过程。

图 10-2. WebSocket 连接概述

打开握手过程如下：

1. 客户端发送包含Upgrade 、Connection 和Sec-WebSocket-Key 标头的 HTTP ...