手把手带你用Node手写WebSocket协议

1. 什么是 WebSocket 协议？

WebSocket 协议是一种在客户端和服务端之间进行双向通信的网络协议，通过 WebSocket 协议可以实现实时的数据传输，同时也能保持数据的完整性和安全性。

1.1 WebSocket 协议的特点

WebSocket 协议具有以下特点：

与 HTTP 协议的端口号相同，默认使用 80 端口或 443 端口

基于标准的 TCP 协议进行通信

双向通信，客户端和服务端可以同时向对方发送和接收数据

采用了先进的数据压缩技术，可以有效地减小数据传输的体积

1.2 WebSocket 协议的使用场景

WebSocket 协议通常用于以下场景：

在线游戏：可以实现实时的多人游戏

聊天应用：可以实现实时的即时聊天和消息推送

在线视频：可以实现实时的视频和音频传输

2. Node.js 中如何使用 WebSocket？

Node.js 中可以使用 ws 模块来实现 WebSocket 的功能。下面我们就来介绍一下如何使用该模块来实现 WebSocket 协议。

2.1 安装 ws 模块

在使用 ws 模块之前，需要先进行安装。可以使用 npm 命令进行安装：

npm install ws

2.2 创建 WebSocket 服务端

使用 ws 模块可以很轻松地创建 WebSocket 服务端。下面是一个简单的示例：

const WebSocket = require('ws');

const server = new WebSocket.Server({ port: 8080 });
server.on('connection', (socket) => {
  console.log('客户端已连接');
  
  socket.on('message', (data) => {
    console.log('接收到客户端发送的数据：', data);
    socket.send('服务端已接收到数据：' + data);
  });
  socket.on('close', () => {
    console.log('客户端已关闭连接');
  });
});

上面的代码创建了一个 WebSocket 服务端，监听了 8080 端口。当客户端连接到该服务端时，会触发 connection 事件。当客户端发送数据时，会触发 message 事件，服务端会将接收到的数据进行处理，并使用 send() 方法将处理结果发送给客户端。当客户端关闭连接时，会触发 close 事件。

2.3 创建 WebSocket 客户端

与创建 WebSocket 服务端类似，使用 ws 模块也可以很轻松地创建 WebSocket 客户端。下面是一个简单的示例：

const WebSocket = require('ws');

const socket = new WebSocket('ws://localhost:8080');
socket.on('open', () => {
  console.log('已连接到服务端');
  socket.send('客户端已连接');
});
socket.on('message', (data) => {
  console.log('接收到服务端发送的数据：', data);
});
socket.on('close', () => {
  console.log('已关闭连接');
});

上面的代码创建了一个 WebSocket 客户端，连接的服务端地址为 ws://localhost:8080。当客户端成功连接到服务端时，会触发 open 事件。当服务端发送数据时，会触发 message 事件，客户端会将接收到的数据进行处理。当客户端关闭连接时，会触发 close 事件。

3. 注意事项

在使用 WebSocket 协议时，需要注意以下几点：

WebSocket 协议只能与支持该协议的客户端进行通信

与 HTTP 协议不同，WebSocket 协议不支持跨域请求

WebSocket 协议的通信过程中可以使用 SSL/TLS 加密