WebSocket通信是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。它允许服务器与客户端之间进行实时数据交换，而无需频繁地建立和关闭连接。本文将详细讲解WebSocket通信技术的原理和实践方法，并重点介绍如何使用WebSocket的sendObject方法来发送数据。通过阅读本文，您将了解到WebSocket的优势、使用方法以及在实际项目中的应用场景。
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，它使得客户端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，在WebSocket API中，浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就可以直接创建持久性的连接，并进行双向数据传输，下面我们将详细介绍WebSocket通信的技术原理、使用方法以及实践案例。
WebSocket技术原理
1、握手过程
WebSocket协议在建立连接时，需要先进行一次握手，握手过程中，客户端发送一个HTTP请求，请求头中包含"Upgrade: websocket"以及"Connection: Upgrade",表示希望升级到WebSocket协议，如果服务器同意升级，那么服务器会返回一个状态码为101的响应，表示切换到了WebSocket协议。
2、数据帧格式
WebSocket协议的数据帧格式分为文本帧和二进制帧两种类型，文本帧用于传输UTF-8编码的文本数据，而二进制帧用于传输二进制数据，数据帧的格式如下：
+------+---------------+--------------+-------------------------------------------------+ |F|R|Opcode|Payload length (7+6/10+5/16) | Payload (if payload length is not zero) | +------+---------------+--------------+-------------------------------------------------+ |I|S| |16bit/32bit | If the length is less than 126 bytes, send it directly. | +------+---------------+--------------+-------------------------------------------------+ |I|S| |7bit | If the length is between 126 and 65535 bytes, send a 2 byte length followed by the data. | +------+---------------+--------------+-------------------------------------------------+ |I|S| |7bit | If the length is greater than 65535 bytes, send a 16 bit length followed by the data. | +------+---------------+--------------+-------------------------------------------------+
3、消息处理
WebSocket服务器在接收到客户端发送的消息后，需要对消息进行解析，根据消息的第一个字节，可以判断消息是文本帧还是二进制帧，对于文本帧，需要根据第二个字节判断是否存在掩码标志，然后解码得到实际的文本内容，对于二进制帧，直接获取有效载荷即可。
4、心跳检测与关闭连接
为了保持连接的活跃状态，WebSocket服务器通常会定时发送心跳包给客户端，客户端收到心跳包后，需要回复一个确认消息给服务器，如果一定时间内没有收到客户端的确认消息，服务器会认为连接已经断开，并尝试关闭连接。
WebSocket编程实践
1、环境搭建
首先需要安装Node.js环境，然后通过npm安装websocket库：
npm install ws
2、创建WebSocket服务器
使用websocket库创建一个简单的WebSocket服务器：
const WebSocket = require('ws');
const server = new WebSocket.Server({ port: 8080 });
server.on('connection', (socket) => {
console.log('客户端已连接');
});3、监听客户端消息并回复
在服务器端监听客户端发送的消息，并回复相应的消息：
server.on('message', (socket, message) => {
console.log('收到客户端消息：', message);
socket.send('服务器已收到消息：' + message);
});4、实现心跳检测与关闭连接功能
实现心跳检测功能：
const heartbeatInterval = setInterval(() => {
if (socket.readyState === WebSocket.OPEN) {
socket.send('ping'); // 发送心跳包给客户端
} else {
clearInterval(heartbeatInterval); // 如果连接已关闭，清除定时器
}
}, 30000); // 每隔30秒发送一次心跳包实现关闭连接功能：
socket.on('close', () => {
console.log('客户端已断开连接');
});
