HTML5 拥有众多引人注目的新特性，如 Canvas、本地存储、多媒体编程接口、WebSocket 等等。其中，WebSocket 的出现使得浏览器提供对 Socket 的支持成为可能，从而在浏览器和服务器之间提供了一个基于 TCP 连接的双向通道。使用 WebSocket，web开发人员可以很方便地构建实时 web 应用。
本文首先介绍WebSocket的基本知识，然后介绍两个常用的WebSocket库——socket.io和SockJS-tornado。
背景
以前，很多网站使用轮询实现推送技术。轮询是在特定的的时间间隔（比如1秒），由浏览器对服务器发出HTTP request，然后由服务器返回最新的数据给浏览器。轮询的缺点很明显，浏览器需要不断的向服务器发出请求，然而HTTP请求的header是非常长的，而实际传输的数据可能很小，这就造成了带宽和服务器资源的浪费。
Comet使用了AJAX改进了轮询，可以实现双向通信。但是Comet依然需要发出请求，而且在Comet中，普遍采用了长链接，这也会大量消耗服务器带宽和资源。
于是，WebSocket协议应运而生。
WebSocket协议
浏览器通过 JavaScript 向服务器发出建立 WebSocket 连接的请求，连接建立以后，客户端和服务器通过 TCP 连接直接交换数据。WebSocket 连接本质上是一个 TCP 连接。
WebSocket在数据传输的稳定性和数据传输量的大小方面，具有很大的性能优势。Websocket.org 比较了轮询和WebSocket的性能优势：
从上图可以看出，WebSocket具有很大的性能优势，流量和负载增大的情况下，优势更加明显。
例子
浏览器请求
GET/HTTP/1.1
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Host: example.com
Origin: null
Sec-WebSocket-Key: sN9cRrP/n9NdMgdcy2VJFQ==
Sec-WebSocket-Version: 13
服务器回应
HTTP/1.1101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: fFBooB7FAkLlXgRSz0BT3v4hq5s=
Sec-WebSocket-Origin: null
Sec-WebSocket-Location: ws://example.com/
在请求中的Sec-WebSocket-Key是随机的，服务器端会用这些数据来构造出一个SHA-1的信息摘要。把Sec-WebSocket-Key加上一个魔幻字符串258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11。使用 SHA-1 加密，之后进行 BASE-64编码，将结果作为 Sec-WebSocket-Accept 头的值，返回给客户端。
浏览器兼容性
最新的主流浏览器对WebSocket支持良好：
- Chrome 4+
- Firefox 4+
- Internet Explorer 10+
- Opera 10+
- Safari 5+
Socket.IO
Socket.IO是一个封装了WebSocket的JavaScript模块。因为完全使用JavaScript编写，所以在每个浏览器和移动设备中都可以方便地通过Socket.IO使用WebSocket。
服务器端
var io = require('socket.io').listen(80);
io.sockets.on('connection', function(socket) {
socket.emit('news', { hello: 'world' });
socket.on('my other event', function(data) {
console.log(data);
});
});
客户端
var socket = io.connect('http://localhost');
socket.on('news', function (data) {
console.log(data);
socket.emit('my other event', { my: 'data' });
});
SockJS-tornado
SockJS-tornado是一个配合Tornado框架使用的Python模块。
from tornado import web, ioloop
from sockjs.tornado import SockJSRouter, SockJSConnection
classEchoConnection(SockJSConnection):
def on_message(self, msg):
self.send(msg)
if __name__ == '__main__':
EchoRouter = SockJSRouter(EchoConnection, '/echo')
app = web.Application(EchoRouter.urls)
app.listen(9999)
ioloop.IOLoop.instance().start()
