socket 和 webscoket 的区别
Socket和WebSocket的来源
Socket
网络中的Socket
从上图中可以看到,HTTP是基于传输层的TCP协议的,而Socket API也是,所以只是从使用上说,可以认为Socket和HTTP类似(但一个是成文的互联网协议,一个是一直沿用的一种编程概念),是对于传输层协议的另一种直接使用,因为按照设计,网络对用户的接口都应该在应用层。
Socket名称的由来
和很多其他Internet上的事物一样,Socket这个名称来自于大名鼎鼎的ARPANET(Advanced Research Projects Agency),早期ARPANET中的Socket指的是一个源或者目的地址——大致就是今天我们所说的IP地址和端口号。最早的时候一个Socket指的是一个40位的数字(RFC33中说明了此用法,但在RFC36中并没有明确地说使用40位数字来标识一个地址),其中前32为指向的地址(socket number,大致相当于IP),后8位为发送数据的源(link,大致相当于端口号)。对他们的叫法有很多的版本,这里列举的并不严谨。
端口号的野史
随着ARPANET的发展,后来(RFC433,Socket Number List)socket number被明确地定义为一个40位的数字,其中后8位被用来制定某个特定的应用使用(比如1是Telnet)。这8位数有很多名字:link、socket name、AEN(another eight number,看到这个名字我也是醉了),工程师逗逼起来也是挺拼的。
后来在Internet的规范制定中,才真正的用起了port number这个词。至于为什么端口号是16位的,我想可能有两个原因,一是对于当时的工程师来说,如果每个端口号来标识一个程序,65535个端口号也差不多够用了。二可能是为了对齐吧,_!!。
Socket原本的意思
在上边提到的历史中使用到的Socket,包括TCP文档中使用到的Socket,其实指的是网络传输中的一端,是一个虚拟化的概念。
WebSocket
上边简单叙述了Socket的意义,由于年代久远,很多事情也搞不了那么清楚。但WebSocket是一个很晚进的东西,可以让我们看到它是如何成为现在我们看到的这个样子的。WebSocket protocol 是HTML5一种新的协议。目前除了完犊子的IE浏览器,其他浏览器都基本支持。它实现了浏览器与服务器全双工通信(full-duplex)。一开始的握手需要借助HTTP请求完成。
他的目的是,即时通讯,替代轮询。网站上的即时通讯是很常见的,比如网页的QQ,聊天系统等。按照以往的技术能力通常是采用轮询、Comet技术解决。
长轮询的缺点:HTTP协议是非持久化的,单向的网络协议,在建立连接后只允许浏览器向服务器发出请求后,服务器才能返回相应的数据。当需要即时通讯时,通过轮询在特定的时间间隔(如1秒),由浏览器向服务器发送Request请求,然后将最新的数据返回给浏览器。这样的方法最明显的缺点就是需要不断的发送请求,而且通常HTTP request的Header是非常长的,为了传输一个很小的数据 需要付出巨大的代价,是很不合算的,占用了很多的宽带。
然而WebSocket的出现可以弥补这一缺点。在WebSocket中,只需要服务器和浏览器通过HTTP协议进行一个握手的动作,然后单独建立一条TCP的通信通道进行数据的传送。
WebSocket原理
WebSocket同HTTP一样也是应用层的协议,但是它是一种双向通信协议,是建立在TCP之上的。
握手过程:
- 1. 浏览器、服务器建立TCP连接,三次握手。这是通信的基础,传输控制层,若失败后续都不执行。
- 2. TCP连接成功后,浏览器通过HTTP协议向服务器传送WebSocket支持的版本号等信息。(开始前的HTTP握手)
- 3. 服务器收到客户端的握手请求后,同样采用HTTP协议回馈数据。
- 4. 当收到了连接成功的消息后,通过TCP通道进行传输通信。
webbSocket与HTTP的关系
相同点:
- 1. 都是一样基于TCP的,都是可靠性传输协议。
- 2. 都是应用层协议。
不同点:
- 1. WebSocket是双向通信协议,模拟Socket协议,可以双向发送或接受信息。HTTP是单向的。
- WebSocket是需要握手进行建立连接的。
联系:WebSocket在建立握手时,数据是通过HTTP传输的。但是建立之后,在真正传输时候是不需要HTTP协议的。
WHATWG(Web Hypertext Application Technology Working Group)
关于HTML5的故事很多人都是知道的,w3c放弃了HTML,然后有一群人(也有说是这些人供职的公司,不过官方的文档上是说的个人)创立了WHATWG组织来推动HTML语言的继续发展,同时,他们还发展了很多关于Web的技术标准,这些标准不断地被官方所接受。WebSocket就属于WHATWG发布的Web Application的一部分(即HTML5)的产物。
为什么会有WebSocket
大约在08年的时候,WG的工程师在讨论网络环境中需要一种全双工的连接形式,刚开始一直叫做「TCPConnection」,并讨论了这种协议需要支持的功能,大致已经和我们今天看到的WebSocket差不多了。他们认为基于现有的HTTP之上的一些技术(如长轮询、Comet)并满足不了这种需求,有必要定义一个全新的协议。
名称的由来
在很多的关于HTML5或者WebSocket的文档中,都能看到一个名字,Hixie(Ian Hickson),他是WHATWG组织的发言人,曾供职于Netscape、Opera、Google,看工作的公司就知道这个人的背景了。
08年6月18日,一群WHATWG的工程师在讨论一些技术问题,一个工程师提到说「我们之前讨论的那个东西,不要叫TCPConnection 了,还是起个别的名字吧 」,接着几个名字被提及,DuplexConnection,TCPSocket,SocketConnection ,一个叫mcarter(Michael Carter )的工程师说他马上要写一篇关于Comet的文章,如果可以确定这个名称,想在文章中引用这个名字。
Socket一直以来都被人用来表示网络中一个连接的两端,考虑到怎么让工程师更容易接受,后来Hixie说了一句「我看WebSocket这个名字就很适合嘛(Hixie briefly pops back online to record that "WebSocket" would probably be a good new name for the TCPConnection object)」,大家都没有异议,紧接着mcarter在Comet Daily中发表了文章Independence Day: HTML5 WebSocket Liberates Comet From Hacks,后来随着各大浏览器对WebSocket的支持,它变成了实际的标准,IETF也沿用了这个名字。
下边是在WHATWG文档中对WebSocket接口的定义
enum BinaryType { "blob", "arraybuffer" };
[Constructor(USVString url, optional (DOMString or sequence<DOMString>) protocols = []), Exposed=(Window,Worker)]
interface WebSocket : EventTarget {
readonly attribute USVString url;
// ready state
const unsigned short CONNECTING = 0;
const unsigned short OPEN = 1;
const unsigned short CLOSING = 2;
const unsigned short CLOSED = 3;
readonly attribute unsigned short readyState;
readonly attribute unsigned long long bufferedAmount;
// networking
attribute EventHandler onopen;
attribute EventHandler onerror;
attribute EventHandler onclose;
readonly attribute DOMString extensions;
readonly attribute DOMString protocol;
void close([Clamp] optional unsigned short code, optional USVString reason);
// messaging
attribute EventHandler onmessage;
attribute BinaryType binaryType;
void send(USVString data);
void send(Blob data);
void send(ArrayBuffer data);
void send(ArrayBufferView data);
};
内容的确定
大多数新技术的出现都是建立在已有技术的铺垫之上的,WebSocket内容的确定也是如此,其中就有Comet看不到的贡献,Comet是一个很有趣的技术,有兴趣可以看看这里
WebSocket与Socket的关系
Socket其实并不是一个协议,而是为了方便使用TCP或UDP而抽象出来的一层,是位于应用层和传输控制层之间的一组接口。tcp是可靠的连接,且连接后才可以发送数据;udp是不可靠的连接,不连接就可以发送数。
Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层,它是一组接口。在设计模式中,Socket其实就是一个门面模式,它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面,对用户来说,一组简单的接口就是全部,让Socket去组织数据,以符合指定的协议。
当两台主机通信时,必须通过Socket连接,Socket则利用TCP/IP协议建立TCP连接。TCP连接则更依靠于底层的IP协议,IP协议的连接则依赖于链路层等更低层次。
结论
可以把WebSocket想象成HTTP,HTTP和Socket什么关系,WebSocket和Socket就是什么关系。
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