WebSocket與TCP有何不同？

標題：WebSocket和TCP的區別及程式碼範例解析

一、引言
WebSocket和TCP都是網路通訊協議，但在某些方面存在一些區別。本文將詳細探討WebSocket和TCP的差異，並提供一些具體的程式碼範例，幫助讀者更能理解它們之間的差異。

二、WebSocket和TCP的基本概念

1. WebSocket
   WebSocket 是一種在單一 TCP 連線上進行全雙工通訊的協定。它透過握手階段建立連接，然後在連接建立後保持持久連接，用於在客戶端和伺服器之間傳遞訊息。
   WebSocket 常用於實現即時通訊、聊天、遊戲等應用，能夠實現伺服器主動推播訊息給客戶端，同時也能夠客戶端主動發送訊息給伺服器。
2. TCP
   TCP（Transmission Control Protocol，傳輸控制協議）是一種面向連接的、可靠的傳輸協議，它保證了傳輸資料時的可靠性和有序性。 TCP 建立連接後，透過三次握手確認建立連接，然後進行資料傳輸，最後透過四次揮手關閉連線。

三、WebSocket和TCP的差異

1. 連接建立方式
   TCP 透過三次握手建立連接，保證了雙方的連接可靠性。而 WebSocket 則透過 HTTP 握手建立連接，成本更低。
   程式碼範例：

TCP連線建立：

import socket

# 创建socket对象
tcp_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

# 连接服务器
tcp_socket.connect(('127.0.0.1', 8888))

WebSocket連線建立：

let socket = new WebSocket('ws://127.0.0.1:8888');

2. 資料傳輸方式
   TCP 是一種面向位元組流的傳輸協議，資料傳輸時需要先將資料拆分成適當大小的資料包，然後透過TCP 進行傳輸。
   而 WebSocket 是基於訊息的傳輸協議，可以將資料封裝成訊息進行傳輸，無需拆分和組裝資料包。
3. 伺服器推播能力
   WebSocket 可以實現伺服器主動推播訊息給客戶端，適用於即時通訊、聊天、遊戲等需要即時推播的場景。
   而 TCP 則需要客戶端主動請求伺服器，然後伺服器回應客戶端的請求。
4. 資料傳輸效率
   由於 WebSocket 建立連接後保持持久連接，可以在連接保持的情況下進行多次資料傳輸，因此通訊效率更高。
   而 TCP 需要在每次請求和回應之後進行連線的關閉和重新建立，多次連線的開銷會導致通訊效率較低。

四、總結
本文從連接建立方式、資料傳輸方式、伺服器推送能力和資料傳輸效率等方面比較了 WebSocket 和 TCP 的差異。 WebSocket 建立連線成本低、支援伺服器推送，且通訊效率較高，適用於即時通訊的場景；而 TCP 則更適用於請求和回應模式的場景。

要注意的是，WebSocket 是基於 TCP 的實現，透過 HTTP 協定進行握手後再升級為 WebSocket 協議，因此相對 TCP 來說，WebSocket 在可靠性方面稍遜一籌。

因此，在選擇使用 WebSocket 或 TCP 時，需要根據實際需求和場景來進行具體選擇。

參考文獻：

1. RFC 6455 - The WebSocket Protocol
2. RFC 793 - Transmission Control Protocol

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