纯前端的进军5--HTTP与Websocket
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《纯前端的进军》系列主要作为曾经的纯前端,对后台和底层的一些弥补,涉及进程、网络通信,以及对node.js和相关框架的学习。本节紧接着网络通信和TCP/IP,介绍一下HTTP和Websocket。
关于HTTP
HTTP请求
很多时候,尤其面试的时候我们会遇到这样的问题:打开浏览器,从输入地址按回车后发生的一系列过程是怎样的。
通常来说,一个完整的HTTP请求过程是这样的:
- 域名解析(此处涉及DNS的寻址过程)
- 发起TCP的3次握手
- 建立TCP连接后发起http请求
- 服务器响应http请求,浏览器得到html代码
- 浏览器解析html代码,并请求html代码中的资源(如js、css、图片等,此处可能涉及HTTP缓存)
- 浏览器对页面进行渲染呈现给用户(此处涉及浏览器的渲染原理)
无连接的HTTP
无连接
无连接的含义是限制每次连接只处理一个请求。服务器处理完客户的请求,并收到客户的应答后,即断开连接。
采用这种方式可以节省传输时间。
Keep-Alive
随着时间的推移,网页变得越来越复杂,里面可能嵌入了很多图片,这时候每次访问图片都需要建立一次TCP连接就显得很低效。后来,Keep-Alive被提出用来解决这效率低的问题。
Keep-Alive功能使客户端到服务器端的连接持续有效,当出现对服务器的后继请求时,Keep-Alive功能避免了建立或者重新建立连接。
长连接的HTTP
实现长连接有几个方式:ajax轮询、长轮询、websocket等。
1. 轮询
客户端定时向服务器发送Ajax请求,服务器接到请求后马上返回响应信息并关闭连接。
优点:后端程序编写比较容易。
缺点:请求中有大半是无用,浪费带宽和服务器资源。
实例:适于小型应用。
2. 长轮询
客户端向服务器发送Ajax请求,服务器接到请求后hold住连接,直到有新消息才返回响应信息并关闭连接,客户端处理完响应信息后再向服务器发送新的请求。
优点:在无消息的情况下不会频繁的请求,耗费资源小。
缺点:服务器hold连接会消耗资源,返回数据顺序无保证,难于管理维护。
实例:WebQQ、Hi网页版、Facebook IM。
3. 长连接
在页面里嵌入一个隐蔵iframe,将这个隐蔵iframe的src属性设为对一个长连接的请求或是采用xhr请求,服务器端就能源源不断地往客户端输入数据。
优点:消息即时到达,不发无用请求;管理起来也相对方便。
缺点:服务器维护一个长连接会增加开销。
实例:Gmail聊天
4. Flash Socket
在页面中内嵌入一个使用了Socket类的Flash程序。JavaScript通过调用此Flash程序提供的Socket接口与服务器端的Socket接口进行通信,JavaScript在收到服务器端传送的信息后控制页面的显示。
优点:实现真正的即时通信,而不是伪即时。
缺点:客户端必须安装Flash插件;非HTTP协议,无法自动穿越防火墙。
实例:网络互动游戏。
以上一些是基于HTTP协议的长连接实现方案,而下面讲到的Websocket则是基于HTTP协议上的另外一种通信协议。
参考
Websocket
什么是Websocket
WebSocket是HTML5下一种新的协议。它实现了浏览器与服务器全双工通信,能更好的节省服务器资源和带宽并达到实时通讯的目的。
Websocket为持久化协议,基于HTTP协议(借用HTTP协议完成一部分握手)。
WebSocket是一种双向通信协议。在建立连接后,WebSocket服务器端和客户端都能主动向对方发送或接收数据,就像Socket一样。它与HTTP一样通过已建立的TCP连接来传输数据。
Websocket与HTTP
相比HTTP长连接,WebSocket有以下特点:
- 是真正的全双工方式,建立连接后客户端与服务器端是完全平等的,可以互相主动请求。
HTTP长连接基于HTTP,是传统的客户端对服务器发起请求的模式。
HTTP的生命周期通过Request来界定,也就是一个Request一个Response,且response也是被动的,不能主动发起。
- HTTP长连接中,每次数据交换除了真正的数据部分外,服务器和客户端还要大量交换HTTP header,信息交换效率很低。
Websocket协议通过第一个request建立了TCP连接之后,之后交换的数据都不需要发送HTTP header就能交换数据,这显然和原有的HTTP协议有区别。所以它需要对服务器和客户端都进行升级才能实现(主流浏览器都已支持HTML5)。
还有multiplexing、不同的URL可以复用同一个WebSocket连接等功能。这些都是HTTP长连接不能做到的。
Websocket特点
Websocket的其他特点包括:
- 建立在TCP协议之上,服务器端的实现比较容易。
- 与HTTP协议有着良好的兼容性。默认端口也是80和443,并且握手阶段采用HTTP协议,因此握手时不容易屏蔽,能通过各种HTTP代理服务器。
- 数据格式比较轻量,性能开销小,通信高效。
- 可以发送文本,也可以发送二进制数据。
- 没有同源限制,客户端可以与任意服务器通信。
- 协议标识符是ws(如果加密,则为wss),服务器网址就是URL。
使用Websocket
- WebSocket构造函数
WebSocket对象作为一个构造函数,用于新建WebSocket实例。
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ws.readyState
readyState属性返回实例对象的当前状态,共有四种。- CONNECTING:值为0,表示正在连接。
- OPEN:值为1,表示连接成功,可以通信了。
- CLOSING:值为2,表示连接正在关闭。
- CLOSED:值为3,表示连接已经关闭,或者打开连接失败。
onopen
属性:用于指定连接成功后的回调函数onclose
属性:用于指定连接关闭后的回调函数onmessage
属性:用于指定收到服务器数据后的回调函数send()
方法:用于向服务器发送数据bufferedAmount
属性:表示还有多少字节的二进制数据没有发送出去,它可以用来判断发送是否结束onerror
属性:用于指定报错时的回调函数
更多的可以参考MDN。
参考
结束语
本节主要介绍了HTTP通信和Websocket协议相关,关于HTTP协议的内容和知识点还有很多,大家有兴趣可以去补充一下。
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更欢迎来被删的前端游乐场边撸猫边学前端噢
码生艰难,写文不易,给我家猪囤点猫粮了喵~