WebSocket 全双工长连接

网络协议

服务器主动推送的实时通道：监控面板/远程控制的理想传输。

🧩 核心原理

HTTP 升级握手：Upgrade: websocket + Sec-WebSocket-Key
101 Switching Protocols → 连接建立
全双工：客户端/服务器随时发数据帧
帧：FIN+opcode(1文本/2二进制/8关闭)+掩码+长度+载荷
服务器无需轮询即可推送 → 实时性好
心跳：PING/PONG 保活检测

📈 时序 / 工作过程图

⚙️ 配置 / 使用要点

客户端：HTTP Upgrade 请求带随机Key
服务器算 Sec-WebSocket-Accept = base64(SHA1(key+GUID))
帧解析：按opcode分发文本/二进制/关闭
客户端掩码：客户端发帧必须掩码(32位)
断开检测：PING定时器+重连

🛠️ 项目示例

WebSocket 握手响应计算（服务器侧）

// 服务器计算 Accept：
const char* GUID = "258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11";
char input[128];
snprintf(input, sizeof(input), "%s%s", sec_key, GUID);
// accept = base64( SHA1(input) )
// 响应:
// HTTP/1.1 101 Switching Protocols
// Upgrade: websocket
// Connection: Upgrade
// Sec-WebSocket-Accept: <accept>
// 之后双方按帧协议收发，任意方向随时可发

❓ 面试高频

WebSocket和HTTP区别？

HTTP请求-响应单向、每次带头开销；WebSocket一次握手后全双工低开销实时推送

客户端为什么要掩码？

协议规定客户端→服务器帧必须掩码(防缓存投毒历史原因)，服务器→客户端不掩码

怎么检测连接断开？

TCP层检测不到静默断开；用PING/PONG心跳+超时判定，或应用层保活消息

✅ 自查清单（点击勾选，本地保存）

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知道升级握手流程

知道101状态码

知道帧结构与掩码

知道双向实时特性

会心跳保活