Websocket 協議解析

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Websocket 協議解析Web後端開發 2015-05-06

WebSocket protocol 是HTML5一種新的協議。它是實現了瀏覽器與伺服器全雙工系統通訊(full-duplex)。這篇文章介紹了關於Websocket 協議的相關資訊，供大家參考。

現很多網站為了實現即時通訊，所用的技術都是輪詢(polling)。輪詢是在特定的的時間間隔(如每1秒)，由瀏覽器對伺服器發出HTTP request，然後由伺服器返回最新的資料給客服端的瀏覽器。這種傳統的HTTP request 的模式帶來很明顯的缺點 – 瀏覽器需要不斷的向伺服器發出請求，然而HTTP request 的header是非常長的，裡麵包含的資料可能只是一個很小的值，這樣會佔用很多的頻寬。

而最比較新的技術去做輪詢的效果是Comet – 用了AJAX。但這種技術雖然可達到全雙工系統通訊，但依然需要發出請求。

在 WebSocket API，瀏覽器和伺服器只需要要做一個握手的動作，然後，瀏覽器和伺服器之間就形成了一條快速通道。兩者之間就直接可以資料互相傳送，改變了原有的B/S模式。

在這裡是關於Websocket在 php 中的實現，這篇文章裡，我主要對websocket 協議進行一個簡單的介紹。

Websocket 業務模型

瀏覽器端的websocket 請求一般是

// javacsript

var ws = new WebSocket("ws://127.0.0.1:4000");

ws.onopen = function(){

console.log("succeed");

};

ws.onerror = function(){

console.log(“error”);

};

ws.onmessage = function(e){

console.log(e);

}

當 new 一個 websocket 對象之後，就會向伺服器發送一個 get 請求

這個請求是對摸個伺服器的連接埠發送的，一般的話，會預先在伺服器將一個socket 綁定到一個連接埠上，用戶端和伺服器端在這個預定的連接埠上通訊(我這裡綁定的就是 4000 連接埠，預設情況下，websocke 使用 80 連接埠)。

然後，在伺服器端的socket監聽到這個packet 之後就產生一個新的 socket，將發送過來的資料中的 Sec-WebSocket-Key 解析出來，然後按照把“Sec-WebSocket-Ke”加上一個魔幻字串“258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11”。使用SHA-1加密，之後進行BASE-64編碼，將結果做為“Sec-WebSocket-Accept”頭的值，返回給用戶端。

用戶端收到這個之後，就會將 通訊協定 upgrade 到 websocket 協議。

然後就會在這個持久的通道下進行通訊，包括瀏覽器的詢問，伺服器的push，雙方是在一個全雙工系統的狀態下相互連信。 切換後的websocket 協議中的 資料轉送幀的格式(此時不再使用html協議) 官方文檔給出的說明：

直接看這個，誰都會有點頭大: 我花了一幅圖來簡單的解釋這個 frame 的結構。

各欄位的解釋：

FIN              1bit 表示資訊的最後一幀，flag，也就是標記符

RSV 1-3        1bit each 以後備用的 預設都為 0

Opcode         4bit 框架類型，

Mask              1bit 掩碼，是否加密資料，預設必須置為1

Payload len   7bit 資料的長度，當這個7 bit的資料 == 126 時，後面的2 個位元組也是表示數     據長度，當它 == 127 時，後面的 8 個位元組表示資料長度Masking-key      1 or 4 bit 掩碼Payload data  playload len  bytes 資料

所以我們這裡的代碼，通過判斷 Playload len的值，來用 substr 截取 Masking-key 和 PlayloadData。

根據掩碼解析資料的方法是:

for( i = 0; i < data.length ; i++){

orginalData += data[i]  ^  maskingKey[i mod 4];

}

在PHP中，當我們收到資料之後，按照這裡的格式截取資料，並將其按照這裡的方法解析後就得到了瀏覽器發送過來的資料。 當我們想把資料發送給瀏覽器時，也要按照這個格式組裝frame。 這裡是我的方法：

function frame($s){

$a = str_split($s, 125);

if (count($a) == 1){

return "\x81" . chr(strlen($a[0])) . $a[0];

}

$ns = "";

foreach ($a as $o){

$ns .= "\x81" . chr(strlen($o)) . $o;

}

return $ns;

}

強行將要發送的資料分割成 125 Byte / frame，這樣 playload len 只需要 7 bits。也就是直接將資料的長度的ascall碼拼接上去，然後後面跟上要發送的資料。 每一個 frame 前面加的 ‘\x81’ 用二進位就是： 1000 0001 1000 ：

1 是 FIN

000 是三個備用的bit

0001 ： 指的是 opcode 官方的解釋：

可以設定 opcode的值，來告訴瀏覽器這個frame的資料屬性。

以上就是精品學習網為大家提供的關於Websocket 協議的相關內容，希望能夠協助到大家。

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