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為什么網(wǎng)頁(yè)游戲可以與服務(wù)器實(shí)時(shí)通訊？Websocket實(shí)時(shí)通信基礎(chǔ)

為什么網(wǎng)頁(yè)游戲可以與服務(wù)器實(shí)時(shí)通訊？Websocket實(shí)時(shí)通信基礎(chǔ)

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為什么網(wǎng)頁(yè)游戲可以與服務(wù)器實(shí)時(shí)通訊？Websocket實(shí)時(shí)通信基礎(chǔ)

大家日常生活中在使用網(wǎng)頁(yè)瀏覽器玩小游戲時(shí) ， 不知道有沒有想過(guò) ， 為什么網(wǎng)頁(yè)游戲可以實(shí)時(shí)地跟服務(wù)器通訊？搞技術(shù)的小伙伴應(yīng)該聽說(shuō)過(guò)websocket ， 在介紹websocket之前 ， 我們需要先了解HTTP 。
HTTP全稱超文本傳輸協(xié)議 ， 常見的就是瀏覽器瀏覽網(wǎng)頁(yè)（瀏覽器和網(wǎng)頁(yè)服務(wù)器通訊） ， HTTP具備以下基本特性：
①短鏈接 ， 客戶端（瀏覽器）向服務(wù)器發(fā)起一次連接請(qǐng)求 ， 服務(wù)器解析后給出回執(zhí)報(bào)文 ， 交互完成后 ， 客戶端或者服務(wù)器主動(dòng)斷開連接 。
②應(yīng)用層協(xié)議 ， 所有的數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程由客戶端發(fā)起 ， 服務(wù)端不主動(dòng)發(fā)數(shù)據(jù) ， 有如下過(guò)程：
? 建立連接：客戶端與服務(wù)器之間建立連接 。
? 發(fā)送請(qǐng)求：客戶端向服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求 。
? 處理請(qǐng)求：服務(wù)器接收到請(qǐng)求后 ， 根據(jù)請(qǐng)求中的信息找到相應(yīng)的資源 ， 執(zhí)行相應(yīng)的處理操作 。
? 發(fā)送響應(yīng)：服務(wù)器將處理后的結(jié)果封裝在響應(yīng)中 ， 并將其發(fā)送回客戶端 。
? 關(guān)閉連接：在完成請(qǐng)求—響應(yīng)周期后 ， 客戶端和服務(wù)器之間的連接可以被關(guān)閉 。
可見 ， 在HTTP中如果想持續(xù)地從服務(wù)器獲取數(shù)據(jù) ， 必須要持續(xù)地發(fā)起請(qǐng)求 。
場(chǎng)景舉例：
某一智能家居系統(tǒng)的用于數(shù)據(jù)采集的中樞網(wǎng)關(guān)配備了一個(gè)網(wǎng)頁(yè)監(jiān)控界面 ， 遠(yuǎn)程登錄可以訪問(wèn)家中的家居設(shè)備 。 某次 ， 當(dāng)你遠(yuǎn)程登錄界面后 ， 想要開啟空氣凈化器 ， 并持續(xù)觀察家中的PM2.5指數(shù) ， 由于進(jìn)化過(guò)程時(shí)間比較長(zhǎng)超過(guò)1h ， 要想實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) ， 如果按照正常HTTP協(xié)議的交互邏輯 ， 可以使用定時(shí)請(qǐng)求（輪詢）的方式 ， 可以獲取數(shù)據(jù) 。 但是 ， 如果此時(shí)你家還有其他人想要查看 ， 如果你的家人有100個(gè) ， 此時(shí)中樞網(wǎng)關(guān)服務(wù)器多半得喊救命 ， 因?yàn)檫^(guò)多得“連接-請(qǐng)求-回復(fù)-斷開”過(guò)程需要服務(wù)器不停得申請(qǐng)和釋放空間 ， 不停得建立soket ， 導(dǎo)致服務(wù)器大量時(shí)間被請(qǐng)求占用 ， 瞬間提高服務(wù)器壓力 ， 為了解決此問(wèn)題 ， 有了websocket 。
Websocket的簡(jiǎn)單理解就是在HTTP的基礎(chǔ)上：
* 連接后除非使用代碼或者手動(dòng)斷開 ， 否則不斷開 。
* 服務(wù)器可以主動(dòng)下發(fā)消息 ， 無(wú)需客戶端再次請(qǐng)求 。
Websocket通訊過(guò)程
Websocket通訊過(guò)程有以下幾個(gè)階段：
①建立連接（握手） ， 使用HTTP請(qǐng)求 。

【為什么網(wǎng)頁(yè)游戲可以與服務(wù)器實(shí)時(shí)通訊？Websocket實(shí)時(shí)通信基礎(chǔ)】包含關(guān)鍵的header：
* Connection: Upgrade
* Upgrade: websocket
* Sec-WebSocket-Key: afmbhhBRQuwCLmnWDRWHxw==
其中“Connection: Upgrade” ， “Upgrade: websocket”兩個(gè)字段代表協(xié)議升級(jí)為wensocket ， “Sec-WebSocket-Key: afmbhhBRQuwCLmnWDRWHxw==”類似登錄碼 ， 用于客戶端和服務(wù)器的連接驗(yàn)證 。
②服務(wù)器握手響應(yīng)：

握手響應(yīng)中最重要的部分就是：“Sec-WebSocket-Accept: s3pPLMBiTxaQ9kYGzzhZRbK+xOo=”此值根據(jù)Sec-WebSocket-Key和“258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11”拼接后按照SHA1編碼 ， 將結(jié)果再進(jìn)行BASE64編碼便可以得到“Sec-WebSocket-Accept” 。
③通訊過(guò)程
此過(guò)程可以參考
“https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_servers” ，
此處不過(guò)多贅述 ， 僅需要注意下圖websocket數(shù)據(jù)幀格式 。


④關(guān)閉連接
在websocket中有一個(gè)單獨(dú)的位“FIN”標(biāo)記斷開連接 ， 任何一方均可斷開連接 。
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