1.1 什么是 WebSocket？
WebSocket 是 HTML5 提供的一种在单个 TCP 连接上进行全双工通信的协议。它弥补了 HTTP 协议只能单向请求响应的不足，使得服务器和客户端可以实时交换数据。
1.2 WebSocket 的工作原理
WebSocket 在建立连接时使用 HTTP 协议完成握手（handshake），一旦握手成功，就切换到 WebSocket 协议，保持长连接。这种机制特别适用于需要实时更新的场景。
1.3 使用场景
- 实时聊天系统：
WebSocket 是构建即时通讯应用（如聊天室）的首选。通过 WebSocket，消息可以在客户端和服务端之间实时传递，延迟较低。 - 在线协作工具：
像 Google Docs 这样的协作工具，依赖于 WebSocket 来实时同步多个用户的文档更新。 - 实时数据推送：
股票市场、体育比分、在线游戏等场景中，服务器可以通过 WebSocket 向客户端实时推送数据。
1.4 WebSocket 在后端的实现
- 握手机制：
服务端需要支持 HTTP 协议以处理 WebSocket 的初始握手请求。握手完成后，连接切换到 WebSocket 协议。 - 事件驱动架构：
WebSocket 的实时性要求服务端能够高效处理大量连接，可以使用事件驱动的后端框架（如 Node.js 或 Java 的 Netty）来应对高并发场景。 - 广播与订阅：
对于群聊或多人协作，服务端可以通过分组的方式，将消息广播到订阅特定分组的客户端。 - 连接管理：
实现 WebSocket 时，服务端需要管理连接的生命周期，包括心跳检测、异常关闭处理等。
1.5 优劣势
优势：
- 支持双向通信，减少请求开销。
- 延迟低，特别适合实时场景。
劣势：
- 与 HTTP/2 相比，连接复用能力较差。
- 需要额外的连接管理逻辑，增加后端复杂度。
1.6 总结
WebSocket 在需要实时数据交互的场景中表现出色。然而，它的实现和管理对后端开发者提出了较高的要求。在现代开发中，可以结合 WebSocket 和其他协议（如 REST 或 gRPC），设计灵活的系统架构。
