Websocket 心跳检测的艺术：确保无缝的实时数据传输 (websocket)

简介

WebSocket 是一种全双工通信协议，允许客户端和服务器之间进行双向实时数据传输。它被广泛用于各种应用，如即时通讯、在线游戏和金融数据流。为了确保 WebSocket 连接的可靠性和无缝性，心跳检测机制至关重要。

什么是心跳检测？

心跳检测是一种定期发送 ping 消息到服务器以保持连接活动的过程。服务器通过 pong 消息响应 ping 消息，表明连接仍然正常。通过这种机制，客户端和服务器可以检测连接是否已断开或存在问题。

心跳检测的好处

检测断开的连接：心跳检测允许客户端和服务器检测已断开的连接，即使客户端或服务器未主动关闭连接。这对于防止数据丢失和用户体验中断至关重要。防止空闲超时：某些服务器在一定时间内未收到任何活动后会超时。心跳检测可防止此类超时，从而确保连接保持活动。重新建立连接：如果连接断开，心跳检测机制可以触发自动重新连接，从而最小化服务中断。

心跳检测的最佳实践

选择适当的心跳间隔：心跳间隔应足够频繁以检测断开的连接，但又不应过于频繁以避免网络开销。通常的间隔范围为几秒到几分钟。 自定义 ping 和 pong 消息：为了避免与其他数据传输冲突，可以自定义 ping 和 pong 消息。 使用不同的心跳通道：如果需要高可靠性，可以建立一个专门用于心跳检测的专用 WebSocket 连接。 考虑延迟：心跳检测应考虑到网络延迟。应使用超时机制来检测连接问题，即使服务器没有立即响应 ping。

心跳检测的常见问题

连接何时断开？连接将在以下情况下断开：客户端或服务器明确关闭连接。网络问题导致数据包丢失。服务器或客户端超时。心跳检测无法检测到的问题：心跳检测无法检测到以下问题：服务器故障。网络拥塞或延迟。

高级心跳检测技术

增强的心跳检测：在增强心跳检测中，客户端不仅发送 ping 消息，还附带一个序列号。服务器在响应 pong 消息时返回相同的序列号，从而验证客户端接收到 pong 消息。 会话心跳检测：在会话心跳检测中，客户端将心跳检测与其他数据传输结合起来。例如，客户端可以在发送常规消息时包含一个心跳标记。 多路复用心跳检测：在多路复用心跳检测中，心跳消息与其他数据流复用在同一个 WebSocket 连接上。这可以节省带宽并提高效率。

结论

心跳检测对于确保 WebSocket 连接的可靠性和无缝性至关重要。通过遵循最佳实践并考虑常见问题，开发人员可以实现有效的心跳检测机制，从而提升用户体验并防止数据丢失。随着技术的不断发展，高级心跳检测技术提供了进一步的可靠性和效率，使 WebSocket 成为实时数据传输的理想选择。

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webrtc和websocket的区别

WebRTC和WebSocket是两种不同的技术，它们各自有不同的应用场景和特点。 首先，让我们了解一下WebSocket。 WebSocket是一种网络通信协议，它允许在Web应用程序之间建立持久的连接，并进行双向通信。 通过WebSocket，客户端和服务器可以相互推送消息，而不需要重新加载页面或使用其他形式的轮询。 这使得WebSocket在实时通信、推送通知等方面非常有用。 相比之下，WebRTC则是一种实时通信技术，它允许在浏览器之间直接传输音视频流，而不需要经过服务器转发。 WebRTC使用Peer-to-Peer（P2P）连接，这意味着对等端可以直接通信，而不需要经过中央服务器。 这使得WebRTC在低延迟、高带宽的视频通话、游戏等方面具有优势。 以下是WebRTC和WebSocket的一些关键区别：通信方式：WebSocket是客户端与服务器之间的双向通信协议，而WebRTC是浏览器之间的点对点（P2P）实时通信技术。 用途：WebSocket主要用于实时数据传输，如股票交易、实时分析等。 而WebRTC主要用于实时音视频通信，如视频通话、在线会议等。 传输数据：WebSocket可以传输文本或二进制数据，而WebRTC主要传输音视频流。 连接建立方式：WebSocket连接建立后，服务器可以主动向客户端推送消息。 而WebRTC的对等端需要交换信令（signaling）来建立连接，信令通常通过服务器传输，但也可以通过其他P2P通道进行传输。 安全特性：WebRTC提供端到端加密，确保通信内容的安全性。 而WebSocket本身不提供端到端加密，需要依赖其他安全机制来确保通信安全。 网络需求：由于WebRTC使用P2P连接，它可以在不经过中央服务器的情况下传输大量数据。 这使得WebRTC在某些场景下具有较低的延迟和更好的带宽效率。 而WebSocket通常需要经过服务器转发数据，因此在某些场景下可能存在较高的延迟和带宽消耗。 集成方式：WebSocket通常与REST API或其他服务器端技术结合使用，以实现复杂的功能和业务流程。 而WebRTC则与浏览器技术（如JavaScript）紧密集成，以实现实时音视频通信功能。 总之，WebRTC和WebSocket是两种不同的技术，它们各有各的应用场景和优势。 在选择使用哪种技术时，需要根据具体需求和场景来决定。 如果你需要低延迟、高带宽的音视频通信功能，WebRTC可能是一个更好的选择。 如果你需要实时数据传输、推送通知等功能，WebSocket可能更适合你的需求。

websocket简介

WebSocket是HTML5出的东西（协议），也就是说HTTP协议没有变化，或者说没关系，但HTTP是不支持持久连接的（长连接，循环连接的不算）

首先HTTP有 1.1 和 1.0 之说，也就是所谓的 keep-alive，把多个HTTP请求合并为一个，但是 Websocket 其实是一个新协议，跟HTTP协议基本没有关系，只是为了兼容现有浏览器的握手规范而已，也就是说它是HTTP协议上的一种补充

他们有交集，但是并不是全部。

另外Html5是指的一系列新的API，或者说新规范，新技术。Http协议本身只有1.0和1.1，而且跟Html本身没有直接关系。。通俗来说，你可以用HTTP协议传输非Html数据，就是这样=。=

再简单来说，层级不一样。

首先，Websocket是一个持久化的协议，相对于HTTP这种非持久的协议来说。简单的举个例子吧，用目前应用比较广泛的PHP生命周期来解释。

HTTP的生命周期通过 Request 来界定，也就是一个 Request 一个 Response ，那么在 HTTP1.0 中，这次HTTP请求就结束了。

在HTTP1.1中进行了改进，使得有一个keep-alive，也就是说，在一个HTTP连接中，可以发送多个Request，接收多个Response。但是请记住 Request = Response ， 在HTTP中永远是这样，也就是说一个request只能有一个response。而且这个response也是被动的，不能主动发起。

教练，你BB了这么多，跟Websocket有什么关系呢？ 好吧，我正准备说Websocket呢。。

首先Websocket是基于HTTP协议的，或者说借用了HTTP的协议来完成一部分握手。

首先我们来看个典型的 Websocket 握手（借用Wikipedia的。。）

熟悉HTTP的童鞋可能发现了，这段类似HTTP协议的握手请求中，多了几个东西。我会顺便讲解下作用。

这个就是Websocket的核心了，告诉 Apache 、 Nginx 等服务器：注意啦，我发起的是Websocket协议，快点帮我找到对应的助理处理~不是那个老土的HTTP。

首先， Sec-WebSocket-Key 是一个 Base64 encode 的值，这个是浏览器随机生成的，告诉服务器：泥煤，不要忽悠窝，我要验证尼是不是真的是Websocket助理。

然后， Sec_WebSocket-Protocol 是一个用户定义的字符串，用来区分同URL下，不同的服务所需要的协议。简单理解：今晚我要服务A，别搞错啦~

最后， Sec-WebSocket-Version 是告诉服务器所使用的 Websocket Draft（协议版本），在最初的时候，Websocket协议还在 Draft 阶段，各种奇奇怪怪的协议都有，而且还有很多期奇奇怪怪不同的东西，什么Firefox和Chrome用的不是一个版本之类的，当初Websocket协议太多可是一个大难题。。不过现在还好，已经定下来啦 _{大家都使用的一个东西} 脱水： 服务员，我要的是13岁的噢→_→

然后服务器会返回下列东西，表示已经接受到请求， 成功建立Websocket啦！

这里开始就是HTTP最后负责的区域了，告诉客户，我已经成功切换协议啦~

Upgrade: websocket Connection: Upgrade 依然是固定的，告诉客户端即将升级的是 Websocket 协议，而不是mozillasocket，lurnarsocket或者shitsocket。

然后， Sec-WebSocket-Accept 这个则是经过服务器确认，并且加密过后的 Sec-WebSocket-Key 。 服务器：好啦好啦，知道啦，给你看我的ID CARD来证明行了吧。。

后面的， Sec-WebSocket-Protocol 则是表示最终使用的协议。

至此，HTTP已经完成它所有工作了，接下来就是完全按照Websocket协议进行了。具体的协议就不在这阐述了。

——————技术解析部分完毕——————

你TMD又BBB了这么久，那到底Websocket有什么鬼用， http long poll ，或者ajax轮询 不都可以实现实时信息传递么。

好好好，年轻人，那我们来讲一讲Websocket有什么用。来给你吃点胡（苏）萝（丹）卜（红）

在讲Websocket之前，我就顺带着讲下 long poll 和 ajax轮询 的原理。

ajax轮询

ajax轮询的原理非常简单，让浏览器隔个几秒就发送一次请求，询问服务器是否有新信息。

场景再现：

long poll 其实原理跟 ajax轮询 差不多，都是采用轮询的方式，不过采取的是阻塞模型（一直打电话，没收到就不挂电话），也就是说，客户端发起连接后，如果没消息，就一直不返回Response给客户端。直到有消息才返回，返回完之后，客户端再次建立连接，周而复始。

场景再现：

从上面可以看出其实这两种方式，都是在不断地建立HTTP连接，然后等待服务端处理，可以体现HTTP协议的另外一个特点，被动性。

何为被动性呢，其实就是，服务端不能主动联系客户端，只能有客户端发起。

简单地说就是，服务器是一个很懒的冰箱（这是个梗）（不会、不能主动发起连接），但是上司有命令，如果有客户来，不管多么累都要好好接待。

说完这个，我们再来说一说上面的缺陷（原谅我废话这么多吧OAQ）

从上面很容易看出来，不管怎么样，上面这两种都是非常消耗资源的。

ajax轮询 需要服务器有很快的处理速度和资源。（速度）long poll 需要有很高的并发，也就是说同时接待客户的能力。（场地大小）

所以 ajax轮询 和 long poll 都有可能发生这种情况。

言归正传，我们来说Websocket吧

通过上面这个例子，我们可以看出，这两种方式都不是最好的方式，需要很多资源。

一种需要更快的速度，一种需要更多的’电话’。这两种都会导致’电话’的需求越来越高。

哦对了，忘记说了HTTP还是一个状态协议。

通俗的说就是，服务器因为每天要接待太多客户了，是个健忘鬼，你一挂电话，他就把你的东西全忘光了，把你的东西全丢掉了。你第二次还得再告诉服务器一遍。

所以在这种情况下出现了，Websocket出现了。他解决了HTTP的这几个难题。首先，被动性，当服务器完成协议升级后（HTTP->Websocket），服务端就可以主动推送信息给客户端啦。所以上面的情景可以做如下修改。

就变成了这样，只需要经过一次HTTP请求，就可以做到源源不断的信息传送了。（在程序设计中，这种设计叫做回调，即：你有信息了再来通知我，而不是我傻乎乎的每次跑来问你 ）

这样的协议解决了上面同步有延迟，而且还非常消耗资源的这种情况。那么为什么他会解决服务器上消耗资源的问题呢？

其实我们所用的程序是要经过两层代理的，即HTTP协议在Nginx等服务器的解析下，然后再传送给相应的Handler（PHP等）来处理。简单地说，我们有一个非常快速的 接线员（Nginx） ，他负责把问题转交给相应的 客服（Handler） 。

本身接线员基本上速度是足够的，但是每次都卡在客服（Handler）了，老有客服处理速度太慢。，导致客服不够。Websocket就解决了这样一个难题，建立后，可以直接跟接线员建立持久连接，有信息的时候客服想办法通知接线员，然后接线员在统一转交给客户。

这样就可以解决客服处理速度过慢的问题了。

同时，在传统的方式上，要不断的建立，关闭HTTP协议，由于HTTP是非状态性的，每次都要重新传输 identity info （鉴别信息），来告诉服务端你是谁。

虽然接线员很快速，但是每次都要听这么一堆，效率也会有所下降的，同时还得不断把这些信息转交给客服，不但浪费客服的处理时间，而且还会在网路传输中消耗过多的流量/时间。

但是Websocket只需要一次HTTP握手，所以说整个通讯过程是建立在一次连接/状态中，也就避免了HTTP的非状态性，服务端会一直知道你的信息，直到你关闭请求，这样就解决了接线员要反复解析HTTP协议，还要查看identity info的信息。

同时由客户主动询问，转换为服务器（推送）有信息的时候就发送（当然客户端还是等主动发送信息过来的。。），没有信息的时候就交给接线员（Nginx），不需要占用本身速度就慢的客服（Handler）了

至于怎么在不支持Websocket的客户端上使用Websocket。。答案是： 不能

但是可以通过上面说的 long poll 和 ajax 轮询 来 模拟出类似的效果

php实现websocket实时消息推送

一、socket协议的简介

WebSocket是什么，有什么优点

WebSocket是一个持久化的协议，这是相对于http非持久化来说的。应用层协议

举个简单的例子，http1.0的生命周期是以request作为界定的，也就是一个request，一个response，对于http来说，本次client与server的会话到此结束；而在http1.1中，稍微有所改进，即添加了keep-alive，也就是在一个http连接中可以进行多个request请求和多个response接受操作。然而在实时通信中，并没有多大的作用，http只能由client发起请求，server才能返回信息，即server不能主动向client推送信息，无法满足实时通信的要求。而WebSocket可以进行持久化连接，即client只需进行一次握手，成功后即可持续进行数据通信，值得关注的是WebSocket实现client与server之间全双工通信，即server端有数据更新时可以主动推送给client端。

二、介绍client与server之间的socket连接原理

1、下面是一个展示client和server之间建立WebSocket连接时握手部分

2、client与server建立socket时握手的会话内容，即request与response

a、client建立WebSocket时向服务器端请求的信息

GET /chat HTTP/1.1　Host: 　Upgrade: websocket //告诉服务器现在发送的是WebSocket协议　Connection: Upgrade　Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw== //是一个Base64 encode的值，这个是浏览器随机生成的，用于验证服务器端返回数据是否是WebSocket助理　Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat　Sec-WebSocket-Version: 13　Origin:

b、服务器获取到client请求的信息后，根据WebSocket协议对数据进行处理并返回，其中要对Sec-WebSocket-Key进行加密等操作

HTTP/1.1 101 Switching Protocols　Upgrade: websocket //依然是固定的，告诉客户端即将升级的是Websocket协议，而不是mozillasocket，lurnarsocket或者shitsocket　Connection: Upgrade　Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk= //这个则是经过服务器确认，并且加密过后的 Sec-WebSocket-Key,也就是client要求建立WebSocket验证的凭证　Sec-WebSocket-Protocol: chat

3、socket建立连接原理图：

三、PHP中建立websocket的过程讲解 :

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