背景介绍

HTTP 协议有一个缺陷：通信只能由客户端发起。这种单向请求的特点，注定了如果服务器有连续的状态变化，客户端要获知就只能使用"轮询"的方案。
轮询是在特定的时间间隔（如每1秒），由浏览器对服务器发出HTTP请求，然后由服务器返回最新的数据给客户端的浏览器。这种传统的模式带来很明显的缺点，即浏览器需要不断的向服务器发出请求，显而易见，轮询不仅效率特别低，且特别浪费带宽资源，因为HTTP请求可能包含较长的头部，其中真正有效的数据可能只是很小的一部分，显然这样会浪费很多带宽资源。
因此，工程师们一直在思考，有没有更好的方法。websocket 就是这样发明的。websocket 协议诞生于2008年，2011年成为国际标准，目前所有浏览器均已支持。它最大的特点全双工通信，浏览器和服务器只需要做一个握手的动作，然后浏览器和服务器之间就形成了一条快速通道，两者之间就可以直接互相传送数据了，如下右图所示。可见，websocket 协议，能更好的节省服务器资源和带宽，并且能够更实时地进行通讯。

websocket的优势：

较少的控制开销：在连接创建后，服务器和客户端之间交换数据时，用于协议控制的数据包头部相对较小。
更强的实时性：由于协议是全双工的，所以服务器可以随时主动给客户端下发数据。相对于HTTP请求需要等待客户端发起请求服务端才能响应，延迟明显更少；即使是和Comet等类似的长轮询比较，其也能在短时间内更多次地传递数据。
保持连接状态：与HTTP不同的是，Websocket需要先创建连接，这就使得其成为一种有状态的协议，之后通信时可以省略部分状态信息。而HTTP请求可能需要在每个请求都携带状态信息（如身份认证等）。
更好的二进制支持：Websocket定义了二进制帧，相对HTTP，可以更轻松地处理二进制内容。
可以支持扩展：Websocket定义了扩展，用户可以扩展协议、实现部分自定义的子协议。
更好的压缩效果：相对于HTTP压缩，Websocket在适当的扩展支持下，可以沿用之前内容的上下文，在传递类似的数据时，可以显著地提高压缩率。
与 HTTP 协议有着良好的兼容性：默认端口也是80和443，并且握手阶段采用 HTTP 协议，因此握手时不容易屏蔽，能通过各种 HTTP 代理服务器。
没有同源限制：客户端可以与任意服务器通信。

websocket应用场景

弹幕的流程是终端用户A在自己的客户端广播了一条信息，这条信息需要在与其他N个用户端发送的弹幕信息一并展示在A这边。它需要马上显示到屏幕上，对实时性要求极高。使用websocket可以在有新弹幕产生时，服务器能够迅速推送给所有用户端，保障弹幕实时性。

在线教育跨越了时空的限制，学生与老师进行一对多/一对一的在线授课，老师在客户端内编写的笔记、大纲、白板信息等信息，需要实时推送至多个学生的客户端，同时在课堂上，通话、文字聊天、实时解题等交互的实时性要求非常高，需要通过websocket协议来完成。

股票价格瞬息万变，如果显示数据不及时，很有可能会影响用户的收益。需要通过websocket协议流式更新数据变化，将价格实时推送至世界各地的客户端，方便交易员迅速做出交易判断。

由于全世界体育爱好者数量众多，比赛实况成为他们最为关心的热点。websocket能够助力体育新闻类服务的用户降低延时，获得实时的更新。

尽管视频会议并不能代替和真人相见，但是应用场景众多。而互动直播和视频会议中的连麦的服务对低延时的要求非常高。试想主播或者你的主管说了一句话后，你要10秒后才能听到，那你们是根本无法进行正常交流的。websocket可以帮助两端或多端接入会议/直播的用户实时传递信息。