Node-網(wǎng)絡(luò)編程

構(gòu)建TCP服務(wù)

TCP是面向連接的協(xié)議，其顯著的特征是在傳輸之前需要3次握手形成會話先嬉，只有會話形成之后泵肄，服務(wù)端和客戶端之間才能互相發(fā)送數(shù)據(jù)，在創(chuàng)建會話的過程中焕蹄，服務(wù)端和客戶端分別提供一個套接字逾雄，這兩個套接字共同形成一個連接，服務(wù)端與客戶端則通過套接字實現(xiàn)兩者之間連接的操作腻脏。

創(chuàng)建TCP服務(wù)器端

var net = require('net');
var server = net.createServer(function (socket) {
  // 新的連接
  socket.on('data', function (data) {
    socket.write("你好");
  });

  socket.on('end', function () {
    console.log('連接斷開');
  });
  socket.write("歡迎光臨深入淺出Node.js");
});

server.listen(8124, function () {
  console.log('server bound');
});

然后可以通過net模塊自行構(gòu)造客戶端進(jìn)行會話鸦泳，測試上面構(gòu)建的TCP服務(wù)的代碼。

// client.js
var net = require('net');
var client = net.connect({port: 8124}, function () { //'connect' listener
  console.log('client connected');
  client.write('world!\r\n');
});

client.on('data', function (data) {
  console.log(data.toString());
  client.end(); // 主動關(guān)閉連接
});

client.on('end', function () {
  console.log('client disconnected');
});

$ node client.js
client connected
歡迎光臨深入淺出Node.js

你好
client disconnected

TCP服務(wù)的事件

服務(wù)器事件

對于通過net.createServer()創(chuàng)建的服務(wù)器而言永品，它是一個EventEmitter實例辽故，它的自定義事件有如下幾種：

  • listening: 在調(diào)用server.listen()綁定端口觸發(fā)，對這個事件的監(jiān)聽腐碱，簡潔寫法：可以當(dāng)做server.listen()的第二個參數(shù)傳入誊垢，server.listen(port,listeningListener)

  • connection: 每個客戶端套接字連接到服務(wù)器端時觸發(fā)掉弛，同樣這個事件的監(jiān)聽也有簡潔寫法，當(dāng)做net.createServer()最后一個參數(shù)傳遞喂走。

  • close: 當(dāng)服務(wù)器關(guān)閉時觸發(fā)殃饿，在調(diào)用sever.close()后，服務(wù)器將停止接受新的套接字連接芋肠，但保持當(dāng)前存在的連接乎芳，等待所有連接都斷開后，會觸發(fā)該事件帖池。

  • error: 當(dāng)服務(wù)器發(fā)生異常時奈惑，將會觸發(fā)該事件，比如偵聽一個使用中的端口睡汹，將會觸發(fā)一個異常肴甸，如果不偵聽error事件，服務(wù)器將會拋出異常囚巴。

連接事件

服務(wù)器可以同時與多個客戶端保持連接原在，對于每個連接而言是典型的可寫可讀Stream對象，就是上面代碼示例中的socket彤叉，用于服務(wù)端和客戶端之間的通信庶柿。它的事件有：

  • data: 當(dāng)一端調(diào)用write()事件發(fā)送數(shù)據(jù)時，另一端接收到數(shù)據(jù)就會觸發(fā)data事件秽浇，傳遞的數(shù)據(jù)就是write()發(fā)送的浮庐。

  • end: 當(dāng)連接中的任意一端發(fā)送了FIN數(shù)據(jù)時，將會觸發(fā)該事件柬焕。

  • connect: 該事件用于客戶端审残，當(dāng)套接字與服務(wù)器端連接成功時會被觸發(fā)，就是上面示例代碼client.js中的'connect' listener击喂，也是一種簡寫的方式维苔。

  • drain: 當(dāng)任意一端調(diào)用write()發(fā)送時，當(dāng)前這段會觸發(fā)該事件懂昂。

  • error: 當(dāng)異常發(fā)生時介时，觸發(fā)該事件。

  • close: 當(dāng)套接字完全關(guān)閉時凌彬，觸發(fā)該事件沸柔。

  • timeout: 當(dāng)一定時間后連接不再活躍時，該事件將會被觸發(fā)铲敛，通知用戶當(dāng)前該連接已經(jīng)被閑置了褐澎。

{{% notice info %}}
值得注意的是，TCP針對網(wǎng)絡(luò)中的小數(shù)據(jù)包有一定的優(yōu)化策略：Nagle算法伐蒋。TCP/IP協(xié)議中工三，無論發(fā)送多少數(shù)據(jù)迁酸，總要在數(shù)據(jù)前面加上協(xié)議頭，同時俭正，對方接到數(shù)據(jù)奸鬓，也需要發(fā)送ACK表示確認(rèn)，為了盡可能的利用網(wǎng)絡(luò)帶寬掸读，TCP總是希望盡可能的發(fā)送足夠大的數(shù)據(jù)（一個連接會設(shè)置MSS參數(shù)串远，因此，TCP/IP希望每次能夠以MSS尺寸的數(shù)據(jù)塊來發(fā)送數(shù)據(jù)）儿惫，Nagle算法就是為了盡可能發(fā)送大塊數(shù)據(jù)澡罚，避免網(wǎng)絡(luò)中充斥著許多小數(shù)據(jù)塊。




如果每次只發(fā)送1字節(jié)的數(shù)據(jù)肾请，會在傳輸上造成41字節(jié)的包留搔，其中包括1字節(jié)的有用信息和40字節(jié)的首部數(shù)據(jù)，這種情況轉(zhuǎn)變成了4000%的消耗筐喳，對于輕負(fù)載的網(wǎng)絡(luò)還是可以接受的催式，但是重負(fù)載的就受不了了函喉。Nagle算法通常會在未確認(rèn)數(shù)據(jù)發(fā)送的時候讓發(fā)送器把數(shù)據(jù)送到緩存里避归，任何數(shù)據(jù)隨后繼續(xù)直到得到明顯的數(shù)據(jù)確認(rèn)或者直到攢到了一定數(shù)量的數(shù)據(jù)了再發(fā)包。

{{% /notice %}}

在Node中管呵，TCP默認(rèn)開啟Nagle算法梳毙，可調(diào)用socket.setNoDelay(true)去掉Nagle算法，使得write()可以立即發(fā)送數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)中捐下。

另一個需要注意的是账锹，盡管在網(wǎng)絡(luò)的一段調(diào)用writre()會觸發(fā)另一端得到data事件，但是并不意味著每次write()都會觸發(fā)一次data事件坷襟，在關(guān)閉掉Nagle算法后奸柬，接受端可能會將接受到的多個小數(shù)據(jù)包合并，然后只觸發(fā)一次data事件婴程。

構(gòu)建UDP服務(wù)

UDP又稱用戶數(shù)據(jù)包協(xié)議廓奕，與TCP一樣同屬于網(wǎng)絡(luò)傳輸層，UDP和TCP最大的同是UDP不是面向連接的档叔，在UDP中桌粉，一個套接字可以與多個UDP服務(wù)通信，它雖然提供面向事務(wù)的簡單不可靠信息傳輸服務(wù)衙四，在網(wǎng)絡(luò)差的情況下存在丟到嚴(yán)重的情況铃肯，但是它無須連接、資源消耗低传蹈、處理快速且靈活押逼，所以常常應(yīng)用在那種偶爾丟一兩個數(shù)據(jù)包也不會產(chǎn)生重大影響的場景步藕，比如音頻、視頻等挑格，DNS服務(wù)也是基于它實現(xiàn)的漱抓。

創(chuàng)建UDP套接字

UDP套接字一旦創(chuàng)建，既可以作為客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)恕齐，也可以作為服務(wù)端接受數(shù)據(jù)乞娄，

var dgram = require('dgram');
var socket = dgram.createSocket("udp4"); // 套接字

創(chuàng)建UDP服務(wù)端

var dgram = require('dgram');
var server = dgram.createSocket("udp4"); // 套接字

// 套接字事件
// 當(dāng)UDP套接字偵聽網(wǎng)卡端口后，接受到消息后觸發(fā)显歧，觸發(fā)攜帶的數(shù)據(jù)為消息的Buffer對象和一個遠(yuǎn)程地址信息
server.on("message", function (msg, rinfo) {
  console.log("server got: " + msg + " from " + rinfo.address + ":" + rinfo.port);
});

// 當(dāng)UDP套接字開始偵聽時觸發(fā)
server.on("listening", function () {
  var address = server.address();
  console.log("server listening " + address.address + ":" + address.port);
});

// 還有close事件 和error事件
// close：調(diào)用close()方式時觸發(fā)該事件仪或，并不再觸發(fā)message事件，如需繼續(xù)觸發(fā)message 重新bind即可
// error：當(dāng)異常發(fā)生時觸發(fā)該事件士骤，如果不偵聽范删，異常將直接拋出，使進(jìn)程退出

server.bind(41234); // 接受網(wǎng)卡上所有41234端口上的消息拷肌，綁定完成后到旦，觸發(fā)listening事件

創(chuàng)建UDP客戶端

var dgram = require('dgram');
var message = new Buffer("深入淺出Node.js");
var client = dgram.createSocket("udp4");

client.send(message, 0, message.length, 41234, "localhost", function(err, bytes) {
  client.close();
});

當(dāng)套接字對象用在客戶端時，可以調(diào)用send方法發(fā)送消息到網(wǎng)絡(luò)中巨缘，send的參數(shù)如下socket.send(buf, offset, length, port, address, [callback])

分別為要發(fā)送的Buffer添忘、Buffer的偏移、Buffer的長度若锁、目標(biāo)端口搁骑、目標(biāo)地址、發(fā)送完成后的回調(diào)又固。雖然參數(shù)列表相對復(fù)雜仲器，但是它更靈活的地方在于可以隨意發(fā)送數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)中的服務(wù)器端，而TCP如果要發(fā)送數(shù)據(jù)給另一個服務(wù)器端仰冠，則需要重新通過套接字構(gòu)造新的連接乏冀。

構(gòu)建HTTP服務(wù)

HTTP是應(yīng)用層協(xié)議，Node提供了http和https模塊用于HTTP和HTTPS的封裝洋只。

HTTP協(xié)議構(gòu)建在請求和響應(yīng)的概念上辆沦，對應(yīng)在Node.js中就是由http.ServerRequest和http.ServerResponse這兩個構(gòu)造器構(gòu)造出來的對象。

當(dāng)用戶瀏覽一個網(wǎng)站時木张，用戶代理（瀏覽器）會創(chuàng)建一個請求众辨，該請求通過TCP發(fā)送給Web服務(wù)器，隨后服務(wù)器會給出響應(yīng)舷礼。

在構(gòu)建TCP服務(wù)器時鹃彻，createServer()中接受的回調(diào)的參數(shù)是一個連接對象(connection)對象，而在HTTP服務(wù)器中則是請求和響應(yīng)對象妻献。

盡管我們可以通過req.connection獲取TCP連接對象蛛株，但大多數(shù)情況下你還是與請求和響應(yīng)的抽象打交道团赁，默認(rèn)情況下，Node會告訴瀏覽器始終保持連接（請求頭：connection: keep-alive）谨履，通過它發(fā)送更多的請求欢摄，這是為了提高性能，因為不想浪費時間去重新建立和關(guān)閉TCP連接笋粟，當(dāng)然我們可以使用writeHead()傳遞一個不同的值怀挠，如Close，將連接關(guān)閉害捕。

HTTP

HTTP全稱是超文本傳輸協(xié)議(HyperText Transfer Protocol)绿淋，在其兩端是服務(wù)器和瀏覽器，即B/S模式尝盼，Web即是HTTP應(yīng)用吞滞。

HTTP是基于請求響應(yīng)式的，以一問一答的方式實現(xiàn)服務(wù)盾沫，雖然基于TCP會話裁赠，但是本身并無會話的特點，從協(xié)議的的角度來說赴精，瀏覽器其實是一個HTTP的代理佩捞，用戶的行為會通過它轉(zhuǎn)化為HTTP請求報文發(fā)送給服務(wù)端，服務(wù)器端在處理請求后祖娘，發(fā)送響應(yīng)報文給代理失尖，代理在解析報文后啊奄，將用戶需要的內(nèi)容呈現(xiàn)在界面上渐苏。簡而言之。HTTP服務(wù)只做兩件事菇夸，處理HTTP請求發(fā)送和發(fā)送HTTP響應(yīng)琼富。

無論是請求報文還是響應(yīng)報文，報文內(nèi)容都包含兩個部分報文頭和報文體庄新，但是GET的請求報文中沒有包含報文體鞠眉，傳遞的消息包含在報文頭中。

http模塊

在Node中,HTTP服務(wù)繼承自TCP服務(wù)器(net模塊)择诈，它能夠與多個客戶端保持連接械蹋，由于其采用事件驅(qū)動的形式，并不為每一個連接創(chuàng)建額外的線程或進(jìn)程羞芍，保持很低的內(nèi)存占用哗戈，所以能實現(xiàn)高并發(fā)。

HTTP服務(wù)于TCP服務(wù)模型有區(qū)別的地方在于荷科，在開啟keepalive后唯咬，一個TCP會話可以用于多次請求和響應(yīng)纱注，TCP服務(wù)以connection為單位進(jìn)行服務(wù)，HTTP服務(wù)以request進(jìn)行服務(wù)胆胰。

http模塊將連接所用套接字的讀寫抽象為ServerRequest和ServerResponse對象狞贱，它們分別對應(yīng)請求和響應(yīng)操作(http服務(wù)回調(diào)中常用的req, res)，在請求產(chǎn)生的過程中，http模塊拿到連接中傳來的數(shù)據(jù)，調(diào)用二進(jìn)制模塊http_parser進(jìn)行解析敦姻，在解析完請求報文的報頭后质况，觸發(fā)request事件，調(diào)用用戶的業(yè)務(wù)邏輯奸绷。

http請求

對于TCP連接的讀操作，http模塊將其封裝為ServerRequest對象，報文頭通過http_parser進(jìn)行解析挑胸。

報文頭解析為如下屬性。

  • req.method：請求方法

  • req.url：請求的url

  • req.httpVersion：使用的http的版本

  • req.headers: 其余報文宰闰，包含'user-agent'茬贵、'host'、'accept'等移袍。

報文體部分則抽象為一個只讀流對象解藻，如果業(yè)務(wù)邏輯需要讀取報文體中的數(shù)據(jù)，則需要在數(shù)據(jù)流結(jié)束后才能進(jìn)行操作葡盗，即req對象上的end事件觸發(fā)后螟左。

http響應(yīng)

http模塊將其封裝為ServerResponse對象，可以將其看成一個可寫的流對象觅够，它影響響應(yīng)報文頭部信息的API為res.setHeader()和res.writeHead()

我們可以調(diào)用setHeader進(jìn)行多次設(shè)置胶背，但只有調(diào)用writeHead后，報頭才會寫入到連接中喘先，除此之外钳吟，http模塊會自動幫你設(shè)置一些頭信息。

報文體部分則是調(diào)用res.write()和res.end()方法實現(xiàn)窘拯，res.end()會調(diào)用write()發(fā)送數(shù)據(jù)红且，然后發(fā)送信號告知服務(wù)器這次響應(yīng)結(jié)束。

值得注意的是涤姊，報頭是在報文體發(fā)送前發(fā)送的暇番，一旦開始了數(shù)據(jù)的發(fā)送，writeHead()和setHeader()將不再生效思喊。

{{% notice tip %}}
無論服務(wù)端在處理業(yè)務(wù)邏輯時是否發(fā)生異常壁酬，務(wù)必在結(jié)束時調(diào)用res.end()結(jié)束請求，否則客戶端將一直處于等待的狀態(tài)。
{{% /notice %}}

http服務(wù)的事件

  • connection事件：在開始http請求和響應(yīng)前厨喂，客戶端和服務(wù)器端需要建立底層的TCP連接和措，這個連接可能因為開啟了keep-alive，可以在多次請求和響應(yīng)之間使用蜕煌，當(dāng)這個連接建立時服務(wù)器觸發(fā)一次connection事件派阱。

  • request事件：建立TCP連接后，http模塊底層將在數(shù)據(jù)流中抽象出HTTP請求和HTTP響應(yīng)斜纪，當(dāng)請求數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)端贫母，并解析出http請求頭后，會觸發(fā)該事件盒刚。

  • close事件：與TCP服務(wù)器的行為一致腺劣，調(diào)用server.close()方法停止接受新的連接，當(dāng)已有的連接都段開始因块，觸發(fā)該事件橘原。

  • checkContinue事件：某些客戶端在發(fā)送較大的數(shù)據(jù)時，并不會將數(shù)據(jù)直接發(fā)送涡上，而是先發(fā)送頭部帶Expect: 100-continue的請求到服務(wù)器趾断，服務(wù)器觸發(fā)checkContinue觸發(fā)，如果服務(wù)器沒有監(jiān)聽這個事件吩愧，將自動響應(yīng)客戶帶100 Continue的狀態(tài)碼表示接受數(shù)據(jù)上傳芋酌，如果不接受的數(shù)據(jù)較多時，則響應(yīng)400 Bad Request拒絕客戶端繼續(xù)發(fā)送雁佳，需要注意的是脐帝，當(dāng)該事件發(fā)送時不會觸發(fā)request事件，兩個事件之間互斥糖权，當(dāng)客戶端收到100 Continue后重新發(fā)起請求時堵腹，才會觸發(fā)request事件。

  • connect事件：當(dāng)客戶端發(fā)起CONNECT請求時觸發(fā)温兼，而發(fā)起CONNECT請求通常在HTTP代理時出現(xiàn)秸滴，如果不監(jiān)聽該事件，發(fā)起該請求的連接將會關(guān)閉募判。

  • upgradd事件：當(dāng)客戶端要求升級連接的協(xié)議時，需要和服務(wù)器端協(xié)商咒唆，客戶端會在請求頭中帶上Upgrade字段届垫，服務(wù)器會在接受到這樣的請求時觸發(fā)該事件，如果不監(jiān)聽該事件全释，發(fā)起該請求的連接將會關(guān)閉装处。

  • clientError事件：連接的客戶端觸發(fā)error事件時，這個錯誤會傳遞到服務(wù)器端，此時觸發(fā)該事件妄迁。

HTTP客戶端

http模塊提供了一個底層API：http.request(options, connect)寝蹈，用于構(gòu)造HTTP客戶端

var options = { 
  hostname: '127.0.0.1', // 服務(wù)器名稱
  port: 1334, // 服務(wù)器端口
  path: '/', // 具體請求的路由
  method: 'GET' // 請求的方法
};

// 其他選項
// host: 服務(wù)器的域名或IP地址，默認(rèn)為localhost
// localAddress: 建立網(wǎng)絡(luò)連接的本地網(wǎng)卡
// socketPath: Domain套接字路徑
// headers: 請求頭對象
// auth: Basic認(rèn)證登淘，這個值計算成請求頭中Authorization部分

var req = http.request(options, function(res) { // response listener
  console.log('STATUS: ' + res.statusCode); 
  console.log('HEADERS: ' + JSON.stringify(res.headers)); 
  res.setEncoding('utf8');
  res.on('data', function (chunk) { 
    console.log(chunk);
  }); 
});

req.end();

HTTP代理

為了重用TCP連接箫老，http模塊包含一個默認(rèn)的客戶端代理對象http.globalAgent，它對每個服務(wù)器端(host + port)創(chuàng)建的連接進(jìn)行管理黔州，默認(rèn)情況下耍鬓，通過ClientRequest對象對同一個服務(wù)器端發(fā)起的HTTP請求最多創(chuàng)建5個連接，如果調(diào)用HTTP客戶端同時對一個服務(wù)器發(fā)送10次HTTP請求時流妻，其實質(zhì)只有5個請求處于并發(fā)狀態(tài)牲蜀，后續(xù)的請求需要等待某個請求完成服務(wù)后才真正發(fā)出。

可以通過在options中傳遞agent選項來改變這個限制绅这。

var agent = new http.Agent({
  maxSockets: 10
});

var options = {
  hostname: '127.0.0.1', 
  port: 1334,
  path: '/',
  method: 'GET',
  agent: agent  // 直接設(shè)為false涣达，可以使請求不受并發(fā)的控制
};

// Agent對象的sockets和requests屬性分別表示當(dāng)前連接池中使用中的連接數(shù)和處于等待狀態(tài)的請求數(shù)
// 在業(yè)務(wù)中監(jiān)視這兩個值有助于發(fā)現(xiàn)業(yè)務(wù)狀態(tài)的繁忙程度

http客戶端事件

  • response：請求發(fā)出后得到服務(wù)端的響應(yīng)時觸發(fā)該事件。

  • socket：當(dāng)?shù)讓舆B接池中建立的連接分配給當(dāng)前請求對象時证薇，觸發(fā)該事件峭判。

  • connect：當(dāng)客戶端向服務(wù)端發(fā)送CONNECT請求時，如果服務(wù)器響應(yīng)了200狀態(tài)碼棕叫，客戶端觸發(fā)該事件林螃。

  • upgrade：客戶端向服務(wù)端發(fā)起Upgrade請求時，如果服務(wù)器響應(yīng)101 Switching Protocols狀態(tài)俺泣，客戶端觸發(fā)該事件疗认。

  • continue： 客戶端向服務(wù)端發(fā)起Expect:100-continue頭信息，以試圖發(fā)送較大數(shù)據(jù)量伏钠，如果服務(wù)端響應(yīng)了100 continue狀態(tài)横漏，客戶端觸發(fā)該事件。

構(gòu)建WebSocket服務(wù)

{{% notice tip %}}
WebSocekt前端使用講解

{{% /notice %}}

WebSocket與Node之間的配合堪稱完美熟掂，其理由有兩條：

  • WebSocket客戶端基于事件的編程模型與Node中自定義事件相差無幾

  • WebSocket實現(xiàn)了客戶端與服務(wù)器端之間的長連接缎浇，而Node事件驅(qū)動的方式十分擅長與大量的客戶端保持高并發(fā)連接。

相比于HTTP赴肚，WebSocket有如下優(yōu)勢：

  • 客戶端與服務(wù)端只建立一個TCP連接即可完成雙向通信素跺，在服務(wù)端和客戶端頻繁通信時，無需頻繁斷開連接和重發(fā)請求誉券，連接可以得到高效應(yīng)用指厌，編程模型也十分簡潔。

  • WebSocket服務(wù)器端可以推送數(shù)據(jù)到客戶端踊跟，遠(yuǎn)比HTTP的請求響應(yīng)模式更靈活踩验、更高效。

  • 有更輕量級的協(xié)議頭，減少數(shù)據(jù)傳送量箕憾。

{{% notice tip %}}
相比于HTTP牡借，WebSocket更接近于傳輸層協(xié)議，它并沒有在HTTP的基礎(chǔ)上模擬服務(wù)器端的推送袭异，而是在TCP上定義獨立的協(xié)議钠龙，讓人迷惑的部分在于WebSocket的握手部分是由HTTP完成的，使人覺得它可能是基于HTTP實現(xiàn)的
{{% /notice %}}

WebSocket協(xié)議主要分為兩個部分：握手和數(shù)據(jù)傳輸扁远。

WebSocket握手

客戶端建立連接時俊鱼，通過HTTP發(fā)起請求報文：

GET /chat HTTP/1.1
Host: server.example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ== 
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat 
Sec-WebSocket-Version: 13

其中Upgrade、Connection字段代表請求服務(wù)器升級協(xié)議為WebSocket畅买，其中Sec-WebSocket-Protocol和Sec-WebSocket-Version指定子協(xié)議和版本并闲，

Sec-WebSocket-Key字段用于安全校驗，它的值是客戶端隨機生成的Base64編碼的字符串谷羞。服務(wù)端接收之后帝火，將其與字符串258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11（固定的）相拼接，然后通過sha1安全散列算法計算出結(jié)果后湃缎，再進(jìn)行Base64編碼犀填，最后當(dāng)做響應(yīng)頭Sec-WebSocket-Accept的值返回給客戶端。

// 服務(wù)端的對Sec-WebSocket-Key的處理
var crypto = require('crypto');
var WS = '258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11';

var key = req.headers['sec-websocket-key'];
key = crypto.createHash('sha1').update(key + WS).digest('base64');

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade  
Sec-WebSocket-Accept: s3pPLMBiTxaQ9kYGzzhZRbK+xOo=
Sec-WebSocket-Protocol: chat

服務(wù)器應(yīng)答之后嗓违，Client 拿到Sec-WebSocket-Accept 九巡，然后本地做一次驗證，如果驗證通過了蹂季，就會觸發(fā) onopen 函數(shù)冕广。

WebSocket數(shù)據(jù)傳輸

在握手順利完成后，當(dāng)前連接不再進(jìn)行HTTP的交互偿洁，而是開始WebSocket的數(shù)據(jù)幀協(xié)議撒汉，實現(xiàn)客戶端和服務(wù)器端的數(shù)據(jù)交換。

當(dāng)我們調(diào)用send()發(fā)送一條數(shù)據(jù)時涕滋，協(xié)議可能將這個數(shù)據(jù)封裝為一幀或多幀數(shù)據(jù)睬辐，然后逐幀發(fā)送。

為了安全考慮宾肺，客戶端需要對發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行掩碼處理溯饵，服務(wù)器一旦收到無掩碼幀，連接將關(guān)閉爱榕。

服務(wù)器發(fā)送到客戶端的數(shù)據(jù)則需要做無掩碼處理瓣喊，客戶端如果收到帶掩碼的數(shù)據(jù)幀，連接將關(guān)閉黔酥。

ws.png

  • FIN:占1位，如果這個數(shù)據(jù)幀是最后一幀，這個FIN位是1跪者，其余情況為0棵帽，當(dāng)一個數(shù)據(jù)沒有被分為多楨時，它既是第一幀也是最后一幀渣玲，為1逗概。

  • RSV1、RSV2忘衍、RSV3:占3位逾苫，保留位。

  • opcode:占4位的操作碼枚钓，即表示0-15的二進(jìn)制數(shù)值铅搓，用來解釋當(dāng)前數(shù)據(jù)幀，0表示附加數(shù)據(jù)幀搀捷，1表示文本數(shù)據(jù)幀星掰，2表示二進(jìn)制數(shù)據(jù)幀，8表示發(fā)送一個連接關(guān)閉的數(shù)據(jù)幀嫩舟，9表示ping數(shù)據(jù)幀氢烘，10表示pong數(shù)據(jù)值，其余的值暫時未定義家厌。ping數(shù)據(jù)幀和pong數(shù)據(jù)幀用于心跳檢測播玖，當(dāng)一端發(fā)送ping數(shù)據(jù)幀時，另一端必須發(fā)送pong數(shù)據(jù)幀作為響應(yīng)饭于，告知對方這一段仍然處于響應(yīng)狀態(tài)

  • MASK: 占1位蜀踏，表示是否進(jìn)行掩碼處理，為1時代表是镰绎，客戶端發(fā)送給服務(wù)端為1脓斩，反之服務(wù)端發(fā)送給客戶端時為0。

  • payload length: 占7畴栖、7+16或7+64位随静，前7位標(biāo)示數(shù)據(jù)的長度，即表示0127的二進(jìn)制數(shù)值吗讶，當(dāng)值在0125之間燎猛，那么該值就是數(shù)據(jù)的真實長度，如果值是126照皆，則后面16位的值是數(shù)據(jù)的真實長度(16位可表示的數(shù)值為0-65535重绷，即在數(shù)據(jù)長度范圍在126b~8kb，65536代表數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的長度膜毁，則字節(jié)長度 65536 / 8 = 8192b)昭卓，如果值是127愤钾，則后面64位的值是數(shù)據(jù)的真實長度。

  • Masking key: 當(dāng)MASK為1時存在候醒，即當(dāng)客戶端給服務(wù)端發(fā)送數(shù)據(jù)時能颁，是一個32位長的數(shù)據(jù)位，用于解密數(shù)據(jù)倒淫。

  • Payload Data: 目標(biāo)數(shù)據(jù)伙菊，位數(shù)為8的整數(shù)。

如果客戶端發(fā)送hello world!到服務(wù)端敌土，12個字符镜硕，則長度為12 * 8 = 96位，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制位1100000返干，則報文應(yīng)當(dāng)如下：

fin(1) + res(000) + opcode(0001) + masked(1) + payload length(1100000) + masking key(32位) + payload data(hello world!加密后的二進(jìn)制)

服務(wù)器回復(fù)yakexi兴枯，報文則如下，無需掩碼犬金。

fin(1) + res(000) + opcode(0001) + masked(0) + payload length(0110000) +  + payload data(yakexi加密后的二進(jìn)制)
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