WebSocket三问—腾讯三问

WebSocket作为应用层的全双工通信协议，也是物联网情境下经常用到的协议，今天就来了解下WebSocket。

谈谈对WebSocket的理解，含义通信流程等。
WebSocket和socket有关系吗？有什么区别呢？和HTTP有什么区别呢？
WebSocket的数据帧格式可以简单说说吗？

谈谈对WebSocket的理解，含义通信流程等。

为了解决和服务器长时间通信的痛点，HTML5规范引出了WebSocket协议，是一种建立在TCP协议基础上的全双工通信的协议。他跟Http同属于应用层协议，下层还是需要通过TCP建立连接。但是，WebSocket在TCP连接建立后，还要通过Http进行一次握手，也就是通过Http发送一条GET请求消息给服务器，告诉服务器我要建立WebSocket连接了，你准备好哦，具体做法就是在头部信息中添加相关参数。然后服务器响应我知道了，并且将连接协议改成WebSocket，开始建立长连接。也就是单次握手建立了一条TCP的通信通道进行数据传送。

通信流程总结：

浏览器、服务器建立TCP连接，三次握手。这是通信的基础，传输控制层，若失败后续都不执行。
TCP连接成功后，浏览器通过HTTP协议向服务器传送WebSocket支持的版本号等信息。（开始前的HTTP握手）
服务器收到客户端的握手请求后，同样采用HTTP协议回馈数据。
当收到了连接成功的消息后，通过TCP通道进行传输通信。

WebSocket和socket有关系吗？有什么区别呢？和HTTP有什么区别呢？

1）首先，Socket其实并不是一个协议，而是为了方便使用TCP或UDP而抽象出来的一层，是位于应用层和传输控制层之间的一组接口。但是Websocket是一个应用层协议，也就是在Websocket通信的过程中会用到socket接口，也就这个关系了。

2）WebSocket和HTTP

相同点：

都是基于TCP的可靠性传输协议
都是应用层协议

不同点：

WebSocket是全双工协议，也就是可以双向发送接收信息，而HTTP是单向的
WebSocket是需要另外的单词握手进行连接，主要用于告诉服务器要建立WebSocket连接，修改成WebSocket连接协议。

WebSocket的数据帧格式可以简单说说吗？


   0 1 2 3 4 5 6 7    0 1 2 3 4 5 6 7  0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7
  +-+-+-+-+-------+  +-+-------------+ +-----------------------------+
  |F|R|R|R| OP    |  |M| LENGTH      |   Extended payload length
  |I|S|S|S| CODE  |  |A|             |  （if LENGTH=126）
  |N|V|V|V|       |  |S|             |
  | |1|2|3|       |  |K|             |
  +-+-+-+-+-------+  +-+-------------+
  |                      Extended payload length（if LENGTH=127）
  +                                  +-------------------------------
  |      Extended payload length     | Masking-key，if Mask set to 1
  +----------------------------------+-------------------------------
  |   Masking-key                    |       Data
  +----------------------------------+-------------------------------
  |                                Data
  +----------------------------------+-------------------------------

首先每一行代表4个字节，一共也就是32位数。要注意的就是前两个字节：

第1个字节：

第一位是FIN码，其实就是一个标示位，因为数据可能多帧操作嘛，所以多帧情况下，只有最后一帧的FIN设置成1，标示结束帧，前面所有帧设置为0。
第二位到第四位是RSV码，一般通信两端没有设置自定义协议，就默认为0。
后四位是opcode，我们叫它操作码。这个就是判断这个数据帧的类型了，一般有以下几个被定义好的类型：

1） 0x0 表示附加数据帧 2） 0x1 表示文本数据帧 3） 0x2 表示二进制数据帧 4） 0x3-7 保留用于未来的非控制帧 5） 0x8 表示连接关闭 6） 0x9 表示ping 7） 0xA 表示pong 8） 0xB-F 保留用于未来的非控制帧

是不是发现了些什么，这不就对应了我们应用中的几种格式吗？2和3对应的是普通消息帧，包括了文本和二进制数据。567对应的就是控制帧格式，包括了close，ping，pong。

第2个字节：

第一位是Mask掩码，其实就是标识数据是否加密混淆，1代表数据经过掩码的，0是没有经过掩码的，如果是1的话，后续就会有4个字节代表掩码key，也就是数据帧中Masking-key所处的位置。
后7位是LENGTH，用来标示数据长度。因为只有7位，所以最大只能储存1111111对应的十进制数127长度的数据，如果需要更大的数据，这个储存长度肯定就不够了。所以规定来了，1) 小于126长度则数据用这七位表示实际长度。2) 如果长度设置为126，也就是二进制1111110，就代表取额外2个字节表示数据长度，共是16位表示数据长度。3) 如果长度设置为127，也就是二进制1111111，就代表取额外8个字节，共是64位表示数据长度。

这里用一张图总结了数据帧各个字节的含义

这个问题一般不用答这么细，就简单说说每个字节代表什么意思就行，比如opcode代表操作码，当然前提是你简历中提到WebSocket才会问到这些。