WebSocket是什么？

WebSocket是一种在Web浏览器和服务器之间建立实时双向通信的技术。它不同于HTTP协议，因为HTTP是单向协议，只能客户端向服务器发送请求，服务器才能响应请求。而WebSocket可以实现双向通信，客户端和服务器可以随时互相发送消息，无需等待请求和响应。

WebSocket 协议是 HTML5 标准中的一部分，并在当前主流的浏览器和 Web 服务器中得到广泛支持。如今，大量的实时Web应用，如在线聊天、实时游戏、视频会议等都在使用 WebSocket 技术来实现低延迟、高效率和高可靠性的实时数据交换，而且相比其他技术（例如 Ajax 和长轮询），WebSocket 能够大幅降低网络带宽和服务器负载，提供更流畅的用户体验。

WebSocket协议的优势在于它可以使用标准的Web端口（HTTP的端口80和HTTPS的端口443），绕过大多数代理和防火墙限制。它也比传统的Ajax轮询和长轮询技术更快速、更具有响应性。

在WebSocket建立连接之前，它使用HTTP协议进行握手。客户端向服务器发送HTTP请求，并在请求头中包含一个特殊的标识符“Upgrade: websocket”，表示客户端希望升级协议到WebSocket。如果服务器支持WebSocket协议，它会响应一个状态码101 Switching Protocols，表示已成功升级协议，并开始使用WebSocket协议进行双向通信。

WebSocket使用一种基于帧的协议，在透明的TCP连接上提供了对双向通信的支持。这些帧通过二进制格式进行编码和解码，每个帧包含一些控制信息和实际的数据负载。

WebSocket优点

1. 实时性：基于 WebSocket 协议的应用具有非常好的实时性，与HTTP协议相比能够更快地实现双向通信。

2. 多协议：WebSocket 协议对底层传输协议并没有要求，它可以基于 TCP、UDP、SCTP 等协议，灵活性很高。

3. 高效性：相较于轮询和 Comet 等技术，WebSocket协议可以降低数据交换的延迟，减少过多的头信息和降低网络带宽消耗率。

4. 支持跨域：由于 WebSocket 是基于 TCP 协议的，较少受到同源策略限制，支持跨域使用。

5. 减少服务端压力：相较于传统的 HTTP 请求，WebSocket 可以减少服务端的 CPU 和内存的开销，因为它的连接一旦建立就可以长期保持。

6. 带有扩展特性：在协议的设计时，WebSocket 考虑的扩展特性比较多，例如可适应不同的压缩算法、消息编码方式等。

7. 更好的二进制支持：在 WebSocket 中，字符串和二进制是等价的，非常方便处理二进制数据。

websocket的心跳机制和重连机制

        心跳机制：客户端每隔一段时间向服务端发送一个特有的心跳消息，每次服务端收到消息后只需将消息返回，此时，若二者还保持连接，则客户端就会收到消息，若没收到，则说明连接断开，此时，客户端就要主动重连，完成一个周期

        断线重连：若某时间段内客户端发送了消息，而服务端未返回，则认定为断线；这个时候会触发到websocket中的onclose事件，需要重新连接服务

WebSocket 入门（基本代码实现）

WebSocket通信一般分为前端与后端两个部分，具体如下：

前端部分：

        1、创建WebSocket对象：在前端代码中，可以使用JavaScript的WebSocket API来创建WebSocket对象。例如，可以使用以下代码来创建一个WebSocket对象并连接到服务器：

var socket = new WebSocket("ws://localhost:8080");

        2、发送数据：使用WebSocket对象的send()方法发送数据到服务器。例如，可以使用以下代码发送一条消息给服务器： 

socket.send("Hello, server!");

        3、接收数据：在WebSocket对象上添加一个监听器来接收服务器发送的消息。例如，可以使用以下代码来监听服务器发送的消息： 

socket.onmessage = function(event) {
    console.log("Received message: " + event.data);
};

后端部分：

1. 创建WebSocket服务器：在后端代码中，可以使用各种编程语言和框架来创建WebSocket服务器。例如，使用Node.js和ws库可以很容易地创建WebSocket服务器。

2. 处理连接请求：一旦建立了连接，服务器会收到一个连接请求。在服务器代码中，可以使用各种编程语言和框架来处理连接请求。例如，可以使用以下代码处理连接请求：

var WebSocketServer = require('ws').Server;
var wss = new WebSocketServer({ port: 8080 });

wss.on('connection', function(ws) {
    console.log("New connection");
    
    ws.on('message', function(message) {
        console.log("Received message: " + message);
    });
});

这段代码创建了一个WebSocket服务器，并在客户端建立连接时打印出一条消息。它还添加了一个监听器来接收客户端发送的消息。当服务器收到消息时，它将打印出该消息。 

以上是WebSocket前后端交互的基本流程，可以根据实际需求进行调整和扩展。

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总的来说，WebSocket是一种非常有用的技术，可以用于构建实时通信的应用程序，例如聊天应用、在线游戏以及股票市场等实时数据监控工具。它可以提供更快的数据传输速度和更好的用户体验，且易于使用和实现。