WebSocket通信是一种实时双向通信技术，允许在客户端和服务器之间进行实时数据交换。本文将详细解读WebSocket通信技术，并通过实践演示如何使用WebSocket的sendObject方法发送数据。我们将介绍WebSocket的基本概念和工作原理，然后通过实例代码展示如何在客户端和服务器之间建立连接、发送和接收数据。我们将讨论WebSocket在不同场景下的应用，如实时聊天、在线游戏等。通过阅读本文，您将对WebSocket通信技术有一个全面而深入的了解，并能够运用它来实现实时数据传输功能。
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的数据交换变得更加简单，允许服务端主动向客户端推送数据，本文将详细介绍WebSocket通信技术的原理、特点以及实际应用场景，并通过实例演示如何使用编程语言(如Python)实现一个简单的WebSocket服务器和客户端。
WebSocket通信原理
1、握手过程
当客户端与服务器建立WebSocket连接时，首先会进行一次HTTP握手，这个过程类似于传统的HTTP请求和响应，但在握手过程中，客户端会在请求头中添加Upgrade: websocket和Connection: Upgrade字段，表示希望升级为WebSocket连接，如果服务器同意，会返回一个包含Upgrade: websocket和Connection: Upgraded字段的响应头，表示已经成功升级为WebSocket连接。
2、数据帧格式
WebSocket通信采用二进制帧的形式进行数据传输，每个数据帧都包含一个操作码(opcode),用于指示数据的类型和用途，常见的操作码有：
- 0x8:控制帧，如Ping、Pong等；
- 0x9:文本帧，用于传输纯文本数据；
- 0xA:二进制帧，用于传输二进制数据；
- 0xB-0xF:非控制帧，这些帧的操作码需要根据具体场景自行定义。
3、数据传输
在成功建立WebSocket连接后，客户端和服务器可以通过发送和接收数据帧的方式进行双向通信，当客户端发送数据时，会将数据封装成一个二进制帧，然后通过TCP连接发送给服务器，服务器收到数据帧后，会根据操作码进行相应的处理，同理，当服务器发送数据时，也会将数据封装成一个二进制帧，通过同一个TCP连接发送给客户端。
WebSocket特点
1、低延迟
由于WebSocket是基于TCP的全双工通信协议，因此其延迟较低，适用于实时性要求较高的场景，如在线游戏、股票行情推送等。
2、高吞吐量
WebSocket可以支持大量并发连接，且每个连接都可以独立地进行通信，因此其吞吐量较高。
3、跨域支持
由于WebSocket是基于TCP的协议，因此它不受同源策略的限制，可以实现跨域通信。
实际应用场景
1、实时聊天室：用户可以在聊天室中实时发送和接收消息，与其他用户进行互动。
2、在线游戏：游戏服务器可以通过WebSocket向客户端推送游戏状态、角色信息等实时数据，提高游戏体验。
3、金融市场行情推送：交易系统可以通过WebSocket向投资者推送实时的股票行情、新闻等信息，帮助投资者做出更好的投资决策。
四、使用Python实现WebSocket服务器和客户端
下面我们将分别使用Python的websockets库来实现一个简单的WebSocket服务器和客户端。
1、WebSocket服务器示例代码：
import asyncio
import websockets
async def echo(websocket, path):
async for message in websocket:
await websocket.send(message)
start_server = websockets.serve(echo, "localhost", 8765)
asyncio.get_event_loop().run_until_complete(start_server)
asyncio.get_event_loop().run_forever()2、WebSocket客户端示例代码：
import asyncio
import websockets
async def hello():
uri = "ws://localhost:8765"
async with websockets.connect(uri) as websocket:
await websocket.send("Hello, WebSocket!")
response = await websocket.recv()
print(f"Received: {response}")
asyncio.get_event_loop().run_until_complete(hello())通过以上示例代码，我们可以看到WebSocket通信的基本流程，在实际应用中，可以根据需求对数据帧格式和操作码进行自定义扩展。
