WebSocket
参考文档的这一部分涵盖了对 Servlet 栈的支持,包括原始 WebSocket 交互的 WebSocket 消息,通过 SockJS 进行的 WebSocket 仿真,以及通过 WebSocket 的子协议 STOMP 进行的发布-订阅消息传递。
WebSocket 介绍
WebSocket 协议(RFC 6455)提供了一种标准化的方法,可以在单个 TCP 连接上在客户端和服务器之间建立全双工、双向通信通道。它是一个与 HTTP 不同的 TCP 协议,但设计为在 HTTP 上工作,使用 80 和 443 端口,并允许重用现有的防火墙规则。
WebSocket 交互始于一个 HTTP 请求,该请求使用 HTTP Upgrade
头来升级或在此处切换到 WebSocket 协议。以下示例展示了这种交互
GET /spring-websocket-portfolio/portfolio HTTP/1.1
Host: localhost:8080
Upgrade: websocket (1)
Connection: Upgrade (2)
Sec-WebSocket-Key: Uc9l9TMkWGbHFD2qnFHltg==
Sec-WebSocket-Protocol: v10.stomp, v11.stomp
Sec-WebSocket-Version: 13
Origin: http://localhost:8080
1 | Upgrade 头。 |
2 | 使用 Upgrade 连接。 |
与通常的 200 状态码不同,支持 WebSocket 的服务器会返回类似于以下的输出
HTTP/1.1 101 Switching Protocols (1)
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: 1qVdfYHU9hPOl4JYYNXF623Gzn0=
Sec-WebSocket-Protocol: v10.stomp
1 | 协议切换 |
成功握手后,HTTP 升级请求底层的 TCP 套接字将保持打开状态,客户端和服务器都可以继续发送和接收消息。
关于 WebSocket 工作原理的完整介绍超出了本文档的范围。请参阅 RFC 6455、HTML5 的 WebSocket 章或 Web 上的众多介绍和教程中的任何一个。
请注意,如果 WebSocket 服务器运行在 Web 服务器(例如 nginx)后面,您可能需要配置它将 WebSocket 升级请求传递给 WebSocket 服务器。同样,如果应用程序运行在云环境中,请查看云提供商关于 WebSocket 支持的说明。
HTTP 对比 WebSocket
尽管 WebSocket 设计为与 HTTP 兼容并以 HTTP 请求开始,但理解这两种协议会导致截然不同的架构和应用程序编程模型非常重要。
在 HTTP 和 REST 中,应用程序被建模为许多 URL。要与应用程序交互,客户端以请求-响应的方式访问这些 URL。服务器根据 HTTP URL、方法和头信息将请求路由到适当的处理程序。
相比之下,在 WebSocket 中,初始连接通常只有一个 URL。随后,所有应用程序消息都在同一个 TCP 连接上传输。这指向了一种完全不同的异步、事件驱动的消息传递架构。
WebSocket 也是一种低级传输协议,与 HTTP 不同,它对消息内容没有规定任何语义。这意味着除非客户端和服务器就消息语义达成一致,否则无法路由或处理消息。
WebSocket 客户端和服务器可以通过 HTTP 握手请求上的 Sec-WebSocket-Protocol
头协商使用更高级的消息协议(例如 STOMP)。如果没有协商,它们需要制定自己的约定。
何时使用 WebSocket
WebSocket 可以使网页变得动态和交互。然而,在许多情况下,AJAX 和 HTTP 流或长轮询的组合可以提供简单有效的解决方案。
例如,新闻、邮件和社交提要需要动态更新,但每隔几分钟更新一次可能完全可以接受。另一方面,协作、游戏和金融应用需要更接近实时。
延迟本身不是决定因素。如果消息量相对较低(例如,监控网络故障),HTTP 流或轮询可以提供有效的解决方案。低延迟、高频率和高容量的结合才是使用 WebSocket 的最佳场景。
还要记住,在互联网上,您无法控制的限制性代理可能会阻止 WebSocket 交互,原因可能是它们未配置为传递 Upgrade
头,或者它们关闭了看似空闲的长期连接。这意味着在防火墙内部使用 WebSocket 对于内部应用来说比面向公众的应用更直接。