golang中websocket的实现原理是什么

本篇文章给大家分享的是有关golang中websocket的实现原理是什么，小编觉得挺实用的，因此分享给大家学习，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获，话不多说，跟着小编一起来看看吧。

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握手阶段

握手阶段就是普通的HTTP

客户端发送消息：

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

服务端返回消息：

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: s3pPLMBiTxaQ9kYGzzhZRbK+xOo=

这里的Sec-WebSocket-Accept的计算方法是：

base64(hsa1(sec-websocket-key + 258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11))

如果这个Sec-WebSocket-Accept计算错误浏览器会提示：

Sec-WebSocket-Accept dismatch

如果返回成功，Websocket就会回调onopen事件

数据传输

websocket的数据传输使用的协议是：

参数的具体说明在这：

FIN：1位，用来表明这是一个消息的最后的消息片断，当然第一个消息片断也可能是最后的一个消息片断；

RSV1, RSV2, RSV3: 分别都是1位，如果双方之间没有约定自定义协议，那么这几位的值都必须为0,否则必须断掉WebSocket连接；

Opcode:4位操作码，定义有效负载数据，如果收到了一个未知的操作码，连接也必须断掉，以下是定义的操作码：
      *  %x0 表示连续消息片断
      *  %x1 表示文本消息片断
      *  %x2 表未二进制消息片断
      *  %x3-7 为将来的非控制消息片断保留的操作码
      *  %x8 表示连接关闭
      *  %x9 表示心跳检查的ping
      *  %xA 表示心跳检查的pong
      *  %xB-F 为将来的控制消息片断的保留操作码

Mask:1位，定义传输的数据是否有加掩码,如果设置为1,掩码键必须放在masking-key区域，客户端发送给服务端的所有消息，此位的值都是1；

Payload length: 传输数据的长度，以字节的形式表示：7位、7+16位、或者7+64位。如果这个值以字节表示是0-125这个范围，那这个值就表示传输数据的长度；如果这个值是126，则随后的两个字节表示的是一个16进制无符号数，用来表示传输数据的长度；如果这个值是127,则随后的是8个字节表示的一个64位无符合数，这个数用来表示传输数据的长度。多字节长度的数量是以网络字节的顺序表示。负载数据的长度为扩展数据及应用数据之和，扩展数据的长度可能为0,因而此时负载数据的长度就为应用数据的长度。

Masking-key:0或4个字节，客户端发送给服务端的数据，都是通过内嵌的一个32位值作为掩码的；掩码键只有在掩码位设置为1的时候存在。

Payload data: (x+y)位，负载数据为扩展数据及应用数据长度之和。

Extension data:x位，如果客户端与服务端之间没有特殊约定，那么扩展数据的长度始终为0，任何的扩展都必须指定扩展数据的长度，或者长度的计算方式，以及在握手时如何确定正确的握手方式。如果存在扩展数据，则扩展数据就会包括在负载数据的长度之内。

Application data:y位，任意的应用数据，放在扩展数据之后，应用数据的长度=负载数据的长度-扩展数据的长度。

实例

具体使用go的实现例子：

客户端：

html：

js：

var socket;
$("#connect").click(function(event){
  socket = new WebSocket("ws://127.0.0.1:8000");
  socket.onopen = function(){
    alert("Socket has been opened");
  }
  socket.onmessage = function(msg){
    alert(msg.data);
  }
  socket.onclose = function() {
    alert("Socket has been closed");
  }
});
$("#send").click(function(event){
  socket.send("send from client");
});
$("#close").click(function(event){
  socket.close();
})

服务端：

package mainimport(    "net"    "log"    "strings"    "crypto/sha1"    "io"    "encoding/base64"    "errors")func main() {    ln, err := net.Listen("tcp", ":8000")    if err != nil {        log.Panic(err)    }    for {        conn, err := ln.Accept()        if err != nil {            log.Println("Accept err:", err)        }        for {            handleConnection(conn)        }    }}func handleConnection(conn net.Conn) {    content := make([]byte, 1024)    _, err := conn.Read(content)    log.Println(string(content))    if err != nil {        log.Println(err)    }    isHttp := false    // 先暂时这么判断    if string(content[0:3]) == "GET" {        isHttp = true;    }    log.Println("isHttp:", isHttp)    if isHttp {        headers := parseHandshake(string(content))        log.Println("headers", headers)        secWebsocketKey := headers["Sec-WebSocket-Key"]        // NOTE：这里省略其他的验证        guid := "258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11"        // 计算Sec-WebSocket-Accept        h := sha1.New()        log.Println("accept raw:", secWebsocketKey + guid)        io.WriteString(h, secWebsocketKey + guid)        accept := make([]byte, 28)        base64.StdEncoding.Encode(accept, h.Sum(nil))        log.Println(string(accept))        response := "HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n"        response = response + "Sec-WebSocket-Accept: " + string(accept) + "\r\n"        response = response + "Connection: Upgrade\r\n"        response = response + "Upgrade: websocket\r\n\r\n"        log.Println("response:", response)        if lenth, err := conn.Write([]byte(response)); err != nil {            log.Println(err)        } else {            log.Println("send len:", lenth)        }        wssocket := NewWsSocket(conn)        for {            data, err := wssocket.ReadIframe()            if err != nil {                log.Println("readIframe err:" , err)            }            log.Println("read data:", string(data))            err = wssocket.SendIframe([]byte("good"))            if err != nil {                log.Println("sendIframe err:" , err)            }            log.Println("send data")        }    } else {        log.Println(string(content))        // 直接读取    }}type WsSocket struct {    MaskingKey []byte    Conn net.Conn}func NewWsSocket(conn net.Conn) *WsSocket {    return &WsSocket{Conn: conn}}func (this *WsSocket)SendIframe(data []byte) error {    // 这里只处理data长度<125的    if len(data) >= 125 {        return errors.New("send iframe data error")    }    lenth := len(data)    maskedData := make([]byte, lenth)    for i := 0; i < lenth; i++ {        if this.MaskingKey != nil {            maskedData[i] = data[i] ^ this.MaskingKey[i % 4]        } else {            maskedData[i] = data[i]        }    }    this.Conn.Write([]byte{0x81})    var payLenByte byte    if this.MaskingKey != nil && len(this.MaskingKey) != 4 {        payLenByte = byte(0x80) | byte(lenth)        this.Conn.Write([]byte{payLenByte})        this.Conn.Write(this.MaskingKey)    } else {        payLenByte = byte(0x00) | byte(lenth)        this.Conn.Write([]byte{payLenByte})    }    this.Conn.Write(data)    return nil}func (this *WsSocket)ReadIframe() (data []byte, err error){    err = nil    //第一个字节：FIN + RSV1-3 + OPCODE    opcodeByte := make([]byte, 1)    this.Conn.Read(opcodeByte)    FIN := opcodeByte[0] >> 7    RSV1 := opcodeByte[0] >> 6 & 1    RSV2 := opcodeByte[0] >> 5 & 1    RSV3 := opcodeByte[0] >> 4 & 1    OPCODE := opcodeByte[0] & 15    log.Println(RSV1,RSV2,RSV3,OPCODE)    payloadLenByte := make([]byte, 1)    this.Conn.Read(payloadLenByte)    payloadLen := int(payloadLenByte[0] & 0x7F)    mask := payloadLenByte[0] >> 7    if payloadLen == 127 {        extendedByte := make([]byte, 8)        this.Conn.Read(extendedByte)    }    maskingByte := make([]byte, 4)    if mask == 1 {        this.Conn.Read(maskingByte)        this.MaskingKey = maskingByte    }    payloadDataByte := make([]byte, payloadLen)    this.Conn.Read(payloadDataByte)    log.Println("data:", payloadDataByte)    dataByte := make([]byte, payloadLen)    for i := 0; i < payloadLen; i++ {        if mask == 1 {            dataByte[i] = payloadDataByte[i] ^ maskingByte[i % 4]        } else {            dataByte[i] = payloadDataByte[i]        }    }    if FIN == 1 {        data = dataByte        return    }    nextData, err := this.ReadIframe()    if err != nil {        return    }    data = append(data, nextData…)    return}func parseHandshake(content string) map[string]string {    headers := make(map[string]string, 10)    lines := strings.Split(content, "\r\n")    for _,line := range lines {        if len(line) >= 0 {            words := strings.Split(line, ":")            if len(words) == 2 {                headers[strings.Trim(words[0]," ")] = strings.Trim(words[1], " ")            }        }    }    return headers}

以上就是golang中websocket的实现原理是什么，小编相信有部分知识点可能是我们日常工作会见到或用到的。希望你能通过这篇文章学到更多知识。更多详情敬请关注创新互联行业资讯频道。