WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。它允许服务器主动向客户端发送数据，从而实现实时交互。WebSocket技术广泛应用于实时通信、在线游戏、聊天室等领域。本文将详细介绍WebSocket通信技术的原理，并通过实践演示如何使用WebSocket发送对象。
本文目录导读：
WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议，它使得浏览器和服务器之间可以实现实时双向通信，从而降低了服务器的压力，提高了用户体验，本文将详细介绍WebSocket通信的技术原理，并通过实际案例展示如何应用WebSocket进行高效的数据传输。
WebSocket通信技术原理
1、握手过程
WebSocket客户端与服务器之间的通信首先需要进行一次握手过程，以确定双方是否支持WebSocket协议，握手过程包括以下几个步骤：
(1)客户端发送一个HTTP请求，请求头中包含"Upgrade: websocket"和"Connection: Upgrade"字段，表示希望升级到WebSocket协议。
(2)服务器收到请求后，如果支持WebSocket协议，则返回一个HTTP响应，响应头中包含"Upgrade: websocket"和"Connection: Upgrade"字段，表示已经同意升级到WebSocket协议，响应头中还包含"Sec-WebSocket-Accept: <随机字符串>"字段，客户端需要使用这个随机字符串与服务器生成的密钥进行加密运算，得到的结果作为响应头中的"Sec-WebSocket-Key"字段值。
(3)客户端收到响应后，根据响应头中的信息构造一个新的HTTP请求，请求头中包含"Upgrade: websocket"和"Connection: Upgrade"字段，表示已经成功升级到WebSocket协议，请求头中还包含"Sec-WebSocket-Accept: <加密后的随机字符串>"字段，表示已经接受了服务器的密钥。
(4)服务器收到新的请求后，根据请求头中的信息判断客户端已经成功升级到WebSocket协议，然后双方就可以开始进行双向通信了。
2、数据帧格式
WebSocket协议中的消息是基于数据帧进行传输的，每个数据帧都由以下几个部分组成：
(1)固定长度的前缀，用于标识数据帧的类型和长度。
(2)掩码字节，用于对前缀进行异或操作，以防止窃听者篡改数据帧的内容。
(3)负载数据，即实际要传输的数据内容。
(4)可选的扩展位，用于表示数据帧的更多信息。
WebSocket通信应用实践
1、实时聊天室
实时聊天室是一个典型的WebSocket应用场景，用户可以在聊天室中发送文本消息，其他用户可以看到这些消息并作出相应的回复，服务器需要维护一个用户列表，当有新用户加入时，将其添加到列表中；当有用户离开时，将其从列表中移除，服务器还需要实时处理用户发送的消息，并将其广播给其他在线用户。
2、在线投票系统
在线投票系统可以让用户实时提交投票结果，用户在投票页面填写投票选项后，点击提交按钮，将投票信息通过WebSocket发送给服务器，服务器接收到投票信息后，将其存储到数据库中，并通知其他在线用户该投票选项的票数已经增加，这样，用户就可以实时查看投票结果的变化。
3、股票行情推送系统
股票行情推送系统可以让投资者实时获取股票价格变动的信息，投资者通过订阅股票代码的方式，将自己关注的股票添加到服务器端的订阅列表中，当有股票价格变动时，服务器会将变动信息通过WebSocket推送给订阅了该股票的用户，这样，投资者就可以实时了解股票市场的动态。
WebSocket作为一种高效、实时的通信协议，已经在许多场景中得到了广泛应用，通过掌握WebSocket通信的技术原理和应用实践，我们可以更好地利用这一技术为用户提供更优质的服务。
