摘要：可以有消息體，指明消息原因，可作為日志進(jìn)行記錄。端點(diǎn)在接受到關(guān)閉幀后，可以延遲響應(yīng)關(guān)閉幀，繼續(xù)發(fā)送或接受數(shù)據(jù)幀，但不保證一個已經(jīng)發(fā)送關(guān)閉幀的端點(diǎn)繼續(xù)處理數(shù)據(jù)。發(fā)送并接收了關(guān)閉幀的端點(diǎn)，被認(rèn)為是關(guān)閉了連接，其必須關(guān)閉底層的連接。

websocket RFC github 中文翻譯

Websocket RFC 文檔

workerman websocket 協(xié)議實(shí)現(xiàn)

協(xié)議由一個開放握手組成,其次是基本的消息成幀，分層的TCP.

基于瀏覽器的機(jī)制,實(shí)現(xiàn)客戶端與服務(wù)端的雙向通信.

來自客戶端握手

GET /chat HTTP/1.1
Host: server.example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ==
Origin: http://example.com
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13

來自服務(wù)端的握手

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: s3pPLMBiTxaQ9kYGzzhZRbK+xOo=
// 可選的頭,表示允許的通過的客戶端
Sec-WebSocket-Protocol: chat

以上,頭順序無所謂.

一旦客戶端和服務(wù)器都發(fā)送了握手信號，如果握手成功,數(shù)據(jù)傳輸部分啟動。這是雙方溝通的渠道，獨(dú)立于另一方,可隨意發(fā)送數(shù)據(jù)。

服務(wù)器的響應(yīng),不是隨意的,需要遵循一定的規(guī)則 請參考RFC 文檔 第 6/7頁:

獲取客戶端請求的 Sec-Weboscket-Key 字段值,去除收尾空白字符

與全球唯一標(biāo)識符拼接 258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11

sha1 加密(短格式)

base64 加密

PHP 程序描述:

$client_key = "dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ==";
$client_key = trim($client_key);
$guid       = "258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11";
$key        = $client_key . $guid;
$key        = sha1($key , true);
$key        = base64_encode($key);

上述結(jié)果得出的值即是服務(wù)端返回給客戶端握手的 Sec-Websocket-Accept 頭字段值.

接收到一個 0x8 控制幀后，鏈接也許立即斷開，也許在接收完剩下的數(shù)據(jù)后斷開。

可以有消息體，指明消息原因，可作為日志進(jìn)行記錄。

應(yīng)用發(fā)送關(guān)閉幀后必須不在發(fā)送更多數(shù)據(jù)幀。

如果一個端點(diǎn)接受到一個關(guān)閉幀且先前沒有發(fā)送關(guān)閉幀，則必須發(fā)送一個關(guān)閉幀。

端點(diǎn)在接受到關(guān)閉幀后，可以延遲響應(yīng)關(guān)閉幀，繼續(xù)發(fā)送或接受數(shù)據(jù)幀，但不保證一個已經(jīng)發(fā)送關(guān)閉幀的端點(diǎn)繼續(xù)處理數(shù)據(jù)。

發(fā)送并接收了關(guān)閉幀的端點(diǎn)，被認(rèn)為是關(guān)閉了 websocket 連接，其必須關(guān)閉底層的 TCP 連接。

基于框架而不是基于流/文本或二進(jìn)制幀.

握手必須是一個有效的 HTTP 請求

請求的方法必須為 GET,且 HTTP 版本必須是 1.1

請求的 REQUEST-URI 必須符合文檔規(guī)定的要求(詳情查看 Page 13)

請求必須包含 Host 頭

請求必須包含 Upgrade: websocket 頭,值必須為 websocket

請求必須包含 Connection: Upgrade 頭,值必須為 Upgrade

請求必須包含 Sec-WebSocket-Key 頭

請求必須包含 Sec-WebSocket-Version: 13 頭,值必須為 13

請求必須包含 Origin 頭

請求可能包含 Sec-WebSocket-Protocol 頭,規(guī)定子協(xié)議

請求可能包含 Sec-WebSocket-Extensions ,規(guī)定協(xié)議擴(kuò)展

請求可能包含其他字段,如 cookie 等

不符合上述要求的服務(wù)器響應(yīng),客戶端都會斷開鏈接.

如果響應(yīng)不包含 Sec-WebSocket-Protocol 中指定的子協(xié)議,客戶端斷開

如果響應(yīng) HTTP/1.1 101 Switching Protocols 狀態(tài)碼不是 101,客戶端斷開

如果請求是 HTTP/1.1 或更高的 GET 請求,包含 REQUEST-URI 則應(yīng)正確地按照文檔要求進(jìn)行解析.

必須驗(yàn)證 Host 字段

Upgrade 頭字段值必須是大小寫不敏感的 websocket

Sec-WebSocket-keyd 解碼時長度為 16Byte

Sec-WebSocket-Version 值必須是 13

Host 如果沒有被包含,則鏈接不應(yīng)該被解釋為瀏覽器發(fā)起的行為

Sec-WebSocket-Protocol 中列出的客戶端請求的子協(xié)議,服務(wù)端應(yīng)按照優(yōu)先順序排列,響應(yīng)

任選的其他字段

響應(yīng)要求:

驗(yàn)證 Origin 字段,如果不符合要求的請求則返回適當(dāng)?shù)腻e誤代碼(例如:403)

Sec-WebSocket-Key 值是一個 base64 加密后的值,服務(wù)端不需要對其進(jìn)行解碼,而僅是用來創(chuàng)建服務(wù)器的握手.

驗(yàn)證 Sec-WebSocket-Version 值,如果不是 13,則返回一個適當(dāng)?shù)腻e誤代碼(例如:HTTP/1.1 426 Upgrade Required)

資源名驗(yàn)證

子協(xié)議驗(yàn)證

extensions 驗(yàn)證

如果通過了上述驗(yàn)證,則服務(wù)器表示接受該鏈接.那么起響應(yīng)必須符合以下要求詳情查看 Page 23:

必須，狀態(tài)行 HTTP/1.1 101 Switching Protocols

必須，協(xié)議升級頭 Upgrade: websocket

必須，表示連接升級的頭字段 Connection: Upgrade

必須，Sec-WebSocket-Accept 頭字段，詳情請查閱 協(xié)議概述 部分

可選：Sec-WebSocket-Protocols 頭部

完整的響應(yīng)代碼如下（嚴(yán)格按照如下格式響應(yīng)！！頭部順序無所謂！關(guān)鍵是后面的換行符注意了！嚴(yán)格控制數(shù)量！）：

HTTP/1.1 101 Switching Protocols

Connection: Upgrade

Upgrade: websocket

Sec-WebSocket-Accept: 3nlEzv+LqVBYnTHclAqtk62uOTQ=

// 下面這個頭字段為可選字段
Sec-WebSocket-Protocols: chat

數(shù)據(jù)傳輸部分對 位 進(jìn)行了分組！！由于是在bit層面上進(jìn)行的數(shù)據(jù)封裝，所以如果直接取出的話，獲取到的將是處理后的數(shù)據(jù)，需要解密。下圖是傳輸數(shù)據(jù)格式：

  0                   1                   2                   3
  0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
 +-+-+-+-+-------+-+-------------+-------------------------------+
 |F|R|R|R| opcode|M| Payload len |    Extended payload length    |
 |I|S|S|S|  (4)  |A|     (7)     |             (16/64)           |
 |N|V|V|V|       |S|             |   (if payload len==126/127)   |
 | |1|2|3|       |K|             |                               |
 +-+-+-+-+-------+-+-------------+ - - - - - - - - - - - - - - - +
 |     Extended payload length continued, if payload len == 127  |
 + - - - - - - - - - - - - - - - +-------------------------------+
 |                               |Masking-key, if MASK set to 1  |
 +-------------------------------+-------------------------------+
 | Masking-key (continued)       |          Payload Data         |
 +-------------------------------- - - - - - - - - - - - - - - - +
 :                     Payload Data continued ...                :
 + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - +
 |                     Payload Data continued ...                |
 +---------------------------------------------------------------+

1bit，F(xiàn)IN

每個 1bit, RSV1、RSV2、RSV3

4bit，opcode（以下定義在ABNF中）

%x0 連續(xù)幀

%x1 文本幀

%x2 二進(jìn)制幀

%x3 - %x7 保留幀

%x8 鏈接關(guān)閉

%x9 ping

%xA pong

%xB-F 保留的控制幀

以上表示的都是 16 進(jìn)制數(shù)值

1bit, mask

客戶端發(fā)送給服務(wù)端的數(shù)據(jù)都需要設(shè)置為 1

也就是說數(shù)據(jù)都是經(jīng)過掩碼處理過的

7bit、7 + 16bit、7 + 64bit，Payload length 具體范圍請參閱 RFC 文檔（Page 31）

Playload length = Extended Payload length + Application Payload length

有效載荷長度 = 擴(kuò)展數(shù)據(jù)長度 + 應(yīng)用程序數(shù)據(jù)長度

擴(kuò)展數(shù)據(jù)長度有可能為 0，所以當(dāng) 擴(kuò)展數(shù)據(jù)長度 = 0 的時候，有效載荷長度 = 應(yīng)用程序長度

有效載荷數(shù)據(jù)的長度單位為 Byte

0/4 byte, masking-key

客戶端發(fā)送給服務(wù)端的數(shù)據(jù)都是經(jīng)過掩碼處理的，長度為 32bit

服務(wù)端發(fā)送給客戶端的數(shù)據(jù)都是未經(jīng)過掩碼處理的，長度為 0bit

x + y Byte, Payload Data

有效載荷數(shù)據(jù)

x Byte, Extension Data

擴(kuò)展數(shù)據(jù)

y Byte, Application Data

應(yīng)用數(shù)據(jù)

圖中表示遵循 websocket 協(xié)議進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，由于是經(jīng)過 websocket 協(xié)議處理后的數(shù)據(jù)，所以無法直接獲取有效數(shù)據(jù)。如果想要獲取有效數(shù)據(jù)，就需要按照 websocket 協(xié)議規(guī)定進(jìn)行解讀。

圖中從左往右，按高位到低位進(jìn)行排列。

什么是低位、高位？？

就像是十進(jìn)制數(shù)字，如果有一個描述是這樣的：3表示個位，2 表示十位，1表示百位，請問這個數(shù)字是？？答案：123。

這就很好理解了，個位、十位、百位 描述了排列順序；同樣的，在程序領(lǐng)域，低位到高位描述的也是排列順序！不過 個位、十位、百位描述的是10進(jìn)制的排列順序，而 低位、高位描述的是 2進(jìn)制 的排列順序，具體描述是 位0、位1、位2.... 等（當(dāng)前舉例中的的排列順序?yàn)榈臀坏礁呶?/strong>），以下是圖片描述：

// 按照 websocket 規(guī)范解析客戶端加密數(shù)據(jù)
function decode(string $buffer){
    // buffer[0] 獲取第一個字節(jié)，8bit
    // 對照那張圖，表示的是 fin + rsv1 + rsv2 + rsv 3 + opcode
    // 之所以要轉(zhuǎn)換為 ASCII 碼值
    // 是為了確保位運(yùn)算結(jié)果正確!
    // php 位運(yùn)算詳情參考：https://note.youdao.com/share/?id=927bfc2f40a8d62f4c9165de30a41e75&type=note#/
    // 這邊做一點(diǎn)簡單解釋
    // 后面的代碼會有 $first_byte >> 7 這樣的代碼
    // php 中 << >> 都會將操作數(shù)當(dāng)成是整型數(shù)(int) 
    // 所以如果不轉(zhuǎn)換成 ascii 值的話,過程將會是
    // (int) $buffer[0] >> 7
    // 這樣的結(jié)果將是錯誤的！！
    // ord((int) $buffer[0]) !== ord($buffer[0]) 就是最好的證明
    // 因?yàn)?ascii 值不一樣，則二進(jìn)制值（嚴(yán)格一點(diǎn)，我認(rèn)為應(yīng)該說成是：補(bǔ)碼）也不一樣
    // 這違反了 websocket 規(guī)定的協(xié)議
    // 會導(dǎo)致解析錯誤
    $first_byte  = ord($buffer[0]);
    // buffer[1] 獲取第二個字節(jié)，8bit
    // 對照那張圖，表示的是 mask + payload len
    $second_byte = ord($buffer[1]);
    
    // 獲取左邊第一位值
    $fin = $first_byte >> 7;
    // 對照那張圖，要想獲取 payload len 表示的值
    // 需要設(shè)置 位 7 為 0
    // 因?yàn)槲?7 表示的是掩碼，位 0 - 6 表示的是 paylaod len 的補(bǔ)碼
    // 所以要想獲取 payload len 的值
    // 0111 1111 => 127
    $payload_len = $second_byte & 127;
    
    // 客戶端發(fā)送給服務(wù)端的數(shù)據(jù)是經(jīng)過掩碼處理的
    // 所以要獲取 掩碼鍵 + 掩碼處理過后的客戶端數(shù)據(jù)
    // 獲取 mask-key + payload data
    if ($payload_len === 127) {
        // 如果 payload len = 127 byte
        // payload len 本身占據(jù) 7bit
        // extended payload lenght 占據(jù) 64bit
        $mask_key       = substr($buffer , 10 , 4);
        $encoded_data   = substr($buffer , 14);
    } else if ($payload_len === 126) {
        // 如果 payload len = 126 byte
        // payload length 本身占據(jù) 7bit
        // extended payload lenght 占據(jù) 16bit
        $mask_key       = substr($buffer , 4 , 4);
        $encoded_data   = substr($buffer , 8);
    } else {
        // 如果 payload len = 126 byte
        // payload length 本身占據(jù) 7bit
        // extended payload lenght 占據(jù) 0bit
        $mask_key       = substr($buffer , 2 , 4);
        $encoded_data   = substr($buffer , 6);
    }
    
    // 對 payload data 進(jìn)行解碼
    $decoded_data = "";
    
    // 對每一個有效載荷數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼操作
    // 解碼規(guī)則在 RFC 文檔中有詳細(xì)描述
    for ($index = 0; $index < count($encoded_data); ++$index)
    {
        $k              = $index % 4;
        $valid_data     = $encoded_data[$index] ^ $mask_data[$k];
        $decoded_data  .= $valid_data;
    }
    
    // 這個就是客戶端發(fā)送的真實(shí)數(shù)據(jù)！！
    return $decoded_data;
}

// 按照 websocket 規(guī)范封裝發(fā)送給客戶端的消息
function encode($msg){
    if (!is_scalar($msg)) {
        print_r("只允許發(fā)送標(biāo)量數(shù)據(jù)");
    }
    
    // 數(shù)據(jù)長度
    $len = strlen($msg);
    
    // 這邊僅實(shí)現(xiàn)傳輸文本幀！第一個字節(jié)，文本幀 1000 0001 => 129
    // 如果需要例如二進(jìn)制幀，用于傳輸大文件，請另行實(shí)現(xiàn)
    $first_byte = chr(129);
    
    if ($len <= 125) {
        // payload length = 7bit 支持的最大范圍！
        $second_byte = chr($len);
    } else {
        if ($len <= 65535) {
            // payload length = 7 , extended payload length = 16bit，支持的最大范圍 65535
            // 最后16bit 被解釋為無符號整數(shù)，排序?yàn)椋捍蠖俗止?jié)序（網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序）
            $second_byte = chr(126) . pack("n" , $len);
        } else {
            // payload length = 7，extended payload length = 64bit
            // 最后 64 位被解釋為無符號整數(shù)，大端字節(jié)序（網(wǎng)絡(luò)字節(jié)序）
            $second_byte = chr(127) . pack("J" , $len);
        }
    }
    
    // 注意了，發(fā)送給客戶端的數(shù)據(jù)不需要處理
    // 詳情查看 websocket 文檔！！
    $encoded_data = $first_byte . $second_byte . $buffer;
    
    // 這個就是發(fā)送給客戶端的數(shù)據(jù)！   
    return $encoded_data;
}