WebSocket服务器推送协议
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WebSocket服务器推送协议
WebSocket服务器推送协议
用户9477用户94774月14日修改
一、引言
初次接触 WebSocket 的人，都会问同样的问题：我们已经有了 HTTP 协议，为什么还需要另一个协议？它能带来什么好处？
在我们之前的教程中，我们在树莓派Pico上用HTML开发了一个基于 HTTP 协议的网页服务器，以此控制树莓派 Pico 的硬件引脚：
这个方式非常简单，但缺点也非常明显：每次提交表单都需要完成一次完整的网络往返（也就是页面刷新），导致存在明显延迟，这种往返通信对用户体验很不友好，延迟会导致用户重复点击，或是感觉界面无响应。
HTTP 协议的核心模式是请求 - 响应：浏览器发起请求，服务器处理后返回响应。它属于半双工通信，同一时间只能单向传输数据，每次通信都需要重新建立握手连接。
对很多嵌入式项目来说，这种协议完全够用：比如用浏览器配置开发板参数，之后开发板独立运行一段时间，但是考虑下面两个情况：
•
温湿度实时记录和显示：如果使用 HTTP，浏览器必须不断轮询（例如每隔 1 秒请求一次数据），服务器才能返回最新的温湿度值；这样会带来几个问题：
◦
请求频率高，浪费带宽和 MCU 资源；
◦
数据存在延迟（取决于轮询间隔）；
◦
设备功耗增加（频繁网络通信）。
•
在线网络聊天室：如果使用 HTTP，客户端需要不断轮询服务器是否有新消息（例如每几百毫秒请求一次）。这样不仅效率低，还会造成：
◦
大量无效请求（大部分时候没有新消息）；
◦
服务器压力增大；
◦
消息延迟明显，体验差。
你可以看到，在需要服务器可以在有新消息时立即推送给所有客户端的情况下，使用HTTP通信并不友好。
那么，我们实际上可以选择另一种更优的方案：在浏览器与服务器之间建立并保持一个长连接，实现全双工通信。
在这种模式下，客户端和服务器都可以在任意时刻主动发送数据，不再受限于 HTTP “请求 - 响应”的单向通信机制，从而避免频繁轮询带来的性能浪费和延迟问题。
这种通信方式特别适合需要实时数据更新和即时交互反馈的场景，例如实时监控、在线聊天、远程控制等。
而实现这一能力的核心协议，就是 WebSocket。
客户端（如浏览器）向服务器发起连接请求，经一次 HTTP 握手完成协议升级后，建立持久全双工长连接。
二、WebSocket协议介绍
2.1 基本概念
它于2008 年诞生，2011 年成为国际标准：
1.
WebSocket 最初在 HTML5 规范中以 TCPConnection 为名，作为基于 TCP 的套接字 API 的占位方案，用于解决浏览器端原生 TCP 通信的需求。
2.
在 WebSocket 出现前，浏览器端端口 80 的全双工通信依赖 Comet 通道 技术，但存在两大核心缺陷：
◦
实现复杂度高，部署与维护成本大；