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WebSocket協定與HTTP協定的差異與聯繫

WBOY

發布： 2023-10-15 09:58:02

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WebSocket協定與HTTP協定的差異與聯繫

#引言：
隨著網路的普及，Web應用的需求不斷增加，為了實現即時互動和推送功能，新的通訊協定WebSocket應運而生。而傳統的HTTP協定也在這個過程中逐漸被WebSocket取代。本文將重點探討WebSocket協定與HTTP協定的差異與聯繫，並給出具體的程式碼範例。

一、HTTP協定的特點：
HTTP協定是應用層協議，基於請求-回應模式。 HTTP請求是無狀態的，即每個請求都是獨立的，伺服器不會保留客戶端的狀態資訊。用戶端透過發送HTTP請求給伺服器來獲取資料或完成一次交互，伺服器收到請求後，透過發送HTTP響應給客戶端來傳回資料。這樣的模式適合傳統的網頁瀏覽，但對於即時互動和推播功能就顯得經驗不足。

二、WebSocket協定的特點：

即時性：WebSocket能夠實現全雙工通信，在客戶端和服務端之間建立一條持久化的通信連接，可以即時雙向發送數據，提供了更好的即時性。
低延遲：由於WebSocket採用了全雙工通訊方式，相較於HTTP的請求-回應模式，避免了多次建立連線和發送header的過程，節省了許多通訊延遲。
可靠性：由於WebSocket使用長連接，可以保持連接狀態，並且能夠處理網路中斷和連接失敗等問題，保證了資料的可靠傳輸。

三、WebSocket與HTTP的差異：

握手過程不同：在HTTP協定中，客戶端發送一次請求給伺服器，伺服器回傳一次回應給客戶端，然後連線就關閉了；而在WebSocket協定中，客戶端和伺服器之間會進行一次特殊的握手過程，成功建立連線後就可以保持長連線狀態。
資料傳輸格式不同：HTTP協定使用明文傳輸數據，而WebSocket協定可以選擇使用明文或二進位格式傳輸數據，具備更多的彈性。
連接保持時間不同：HTTP協定是一次請求-回應後連接就會關閉，沒有持久化連接的特性；而WebSocket協定是建立長連接，保持一段時間的持久化連接，提供即時通訊和推送功能。

四、WebSocket與HTTP的連結：

WebSocket是基於HTTP協定的：WebSocket的握手過程使用了HTTP的Upgrade頭部訊息，將HTTP協定升級為WebSocket協議，因此WebSocket是在HTTP協定上進行擴展的，並且繼承了一部分HTTP的特性。
共享同一個端口：WebSocket和HTTP共享同一個端口，都是透過80端口或443端口進行通信，因此可以透過同一個通信接口訪問WebSocket和HTTP服務。

程式碼範例：
以下是一個簡單的使用WebSocket協定實作即時聊天功能的程式碼範例。

// 服务端代码
const WebSocket = require('ws');
const wss = new WebSocket.Server({ port: 8080 });

wss.on('connection', function connection(ws) {
  ws.on('message', function incoming(message) {
    console.log('received: %s', message);
    // 对收到的消息进行处理
    ws.send('Hello, ' + message);
  });
  
  ws.send('连接成功！');
});

// 客户端代码
const socket = new WebSocket('ws://localhost:8080');

socket.onopen = function() {
  console.log('WebSocket连接成功！');
};

socket.onmessage = function(event) {
  console.log('消息：' + event.data);
};

socket.send('Hello Server!');

登入後複製

本範例使用了Node.js的ws#庫來實作簡單的WebSocket伺服器和客戶端。當客戶端發送訊息給伺服器時，伺服器會處理這則訊息並發送回應給客戶端。客戶端接收到伺服器的回應時會列印出來。透過WebSocket協議，實現了雙向通訊和即時推送功能。

結論：
WebSocket協定和HTTP協定在實現即時互動和推送功能方面有很大的差異。 WebSocket協定具有即時性、低延遲和可靠性等特點，適用於即時互動和推送功能的應用場景。而HTTP協定則適用於一次性的請求-回應模式。但WebSocket又是在HTTP協定基礎上的擴展，兩者有著連結與互相補充的關係。

參考資料：