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2023年12月23日发(作者：grid韩剧豆瓣)
详解websocket协议
协议名称：WebSocket协议
协议描述：
WebSocket协议是一种在客户端和服务器之间进行双向通信的网络协议。它允许在一个单一的 TCP 连接上进行全双工通信，以实现实时数据的传输。WebSocket协议通过使用HTTP协议的升级机制，使得客户端和服务器能够建立持久性的连接，从而避免了传统的HTTP请求/响应模式的限制。
协议细节：
1. 握手过程：
a. 客户端发送一个HTTP请求，请求头包含Upgrade字段，值为"websocket"，以及Sec-WebSocket-Key字段，其值为一个随机生成的Base64编码的字符串。
b. 服务器收到请求后，返回一个HTTP响应，响应头包含Upgrade字段，值为"websocket"，以及Sec-WebSocket-Accept字段，其值为将客户端发送的Sec-WebSocket-Key与一个固定的GUID进行拼接后，进行SHA1哈希计算，然后进行Base64编码得到的字符串。
c. 客户端收到服务器的响应后，验证Sec-WebSocket-Accept字段的值是否正确，如果正确，则握手成功，建立WebSocket连接。
2. 数据帧格式：
WebSocket协议使用数据帧来进行数据的传输。一个数据帧由以下几个部分组成：
a. FIN位：1个bit，表示数据帧是否是最后一个数据帧。
b. RSV1、RSV2、RSV3位：各1个bit，保留位，暂未使用。
c. 操作码：4个bit，表示数据帧的类型，如文本帧、二进制帧、连接关闭帧等。
d. 掩码位：1个bit，表示负载数据是否进行了掩码处理。
e. 负载长度：7个bit或7+16个bit或7+64个bit，表示负载数据的长度。
f. 掩码：如果掩码位为1，则包含4个字节的掩码值。
g. 负载数据：长度由负载长度字段决定，可能为空。
3. 数据帧类型：
a. 文本帧（Opcode=0x1）：用于传输文本数据。
b. 二进制帧（Opcode=0x2）：用于传输二进制数据。
c. 连接关闭帧（Opcode=0x8）：用于关闭WebSocket连接。
d. Ping帧（Opcode=0x9）：用于心跳检测，需要客户端返回Pong帧。
e. Pong帧（Opcode=0xA）：用于响应Ping帧。
4. 数据传输：
a. 客户端和服务器可以通过发送数据帧来进行双向通信。
b. 客户端和服务器可以同时发送和接收数据帧，实现实时的双向数据传输。
c. 客户端和服务器可以使用文本帧或二进制帧来传输不同类型的数据。
d. 连接关闭帧用于关闭WebSocket连接，可以由客户端或服务器发送。
5. 安全性：
a. WebSocket协议支持使用TLS/SSL（即WSS协议）进行加密传输，以保证通信的安全性。
b. 通过使用掩码对负载数据进行加密，可以防止恶意的中间人攻击。
6. 兼容性：
a. WebSocket协议兼容性良好，可以在现代浏览器和服务器上使用。
b. 对于不支持WebSocket协议的客户端，可以使用一些库或框架来模拟WebSocket的行为，如轮询、长轮询等。
总结：
WebSocket协议是一种在客户端和服务器之间进行双向通信的网络协议，通过使用HTTP协议的升级机制，实现了全双工通信。它具有握手过程、数据帧格式、数据帧类型、数据传输、安全性和兼容性等特点。通过WebSocket协议，可以实现实时的双向数据传输，适用于需要实时通信的应用场景。
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