[發(fā)明專利]一種通信方式的實現(xiàn)方法、服務器以及客戶端

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110070065.3
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112788144A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設計）人: 李杏萍;郭道遠
• 申請（專利權）人: 深圳市位元領航科技有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 深圳市博銳專利事務所 44275
• 代理人: 林棟

本發(fā)明公開了一種通信方式的實現(xiàn)方法、服務器以及客戶端，先與客戶端建立HTTP或者HTTPS連接，當需要建立WebSocket連接時通過HTTP或者HTTPS連接向客戶端發(fā)送連接升級請求，并接受客戶端通過HTTP或者HTTPS發(fā)送的WebSocket連接建立請求，因此能夠按需動態(tài)地根據(jù)WebSocket連接建立請求將HTTP或者HTTPS連接升級為WebSocket連接，利用HTTP或者HTTPS的成熟開發(fā)框架和資源來建立WebSocket連接，能夠延續(xù)傳統(tǒng)的HTTP或者HTTPS的有效部署方式和開發(fā)方式，不必再引入全新的WebSocket的開發(fā)模式和部署模式，從而簡化開發(fā)步驟，節(jié)省資源；并且能夠?qū)崿F(xiàn)HTTP或者HTTPS連接和WebSocket連接的切換，根據(jù)實際情況選擇連接方式，提高傳輸效率以及通信連接的靈活性。

技術領域

本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)通信技術領域，特別涉及一種通信方式的實現(xiàn)方法、服務器以及客戶端。

背景技術

現(xiàn)在網(wǎng)絡通信通常采用TCP協(xié)議傳輸或者UDP協(xié)議傳輸。TCP傳輸通常用于需要可靠的傳輸服務，提供擁塞控制、差錯控制和流量控制，UDP傳輸不需要建立連接，不提供流量控制、數(shù)據(jù)應答和狀態(tài)維護，最大的優(yōu)勢就是快，不保證數(shù)據(jù)的正確性和順序，常用于視頻或者語音功能。基于TCP協(xié)議，在協(xié)議層有TCP心跳機制，也可以在TCP協(xié)議之上的應用層建立TCP應用心跳機制；基于無連接的UDP協(xié)議，在協(xié)議層無心跳機制，但可以基于UDP協(xié)議之上的應用層建立UDP應用心跳機制。

在TCP協(xié)議之上，應用層協(xié)議有HTTP(超文本傳輸協(xié)議)、HTTPS(超文本傳輸安全協(xié)議)、FTP(文件傳輸協(xié)議)、Telent(遠程終端協(xié)議)、SMTP(簡單郵件傳送協(xié)議)、IRC(因特網(wǎng)中繼會話)、NNTP(網(wǎng)絡新聞傳輸協(xié)議)等。HTTP或者HTTPS是一種用于分布式、協(xié)作式和超媒體信息系統(tǒng)的應用層協(xié)議，是互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)通信的基礎，得到廣泛地應用。

HTTP或者HTTPS協(xié)議是一種單向通信方式，連接建立的過程是單向的，只能由客戶端發(fā)起連接請求，連接建立后，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)起也是單向的，只能由客戶端發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸請求，服務器再返回相應的信息。因此很多網(wǎng)站為了實現(xiàn)服務器端信息實時推送，通常采用輪詢的技術：在特定的時間間隔，由客戶端對服務器發(fā)出HTTP或者HTTPS請求，然后由服務器返回最新的數(shù)據(jù)給客戶端。這種模式下，客戶端需要不斷地向服務器發(fā)出請求，然而HTTP或者HTTPS請求包含較長的頭部，其中真正有效的數(shù)據(jù)只是很小的一部分，顯然這樣會浪費很多的帶寬等資源。

WebSocket的出現(xiàn)解決了這個問題，WebSocket協(xié)議同HTTP或者HTTPS協(xié)議一樣也是應用層的協(xié)議，但是它是一種雙向通信協(xié)議，是建立在TCP之上的，通過WebSocket協(xié)議，客戶端和服務器只需要完成一次握手，然后單獨建立一條TCP的通信通道進行數(shù)據(jù)的傳送，兩者之間就可以直接創(chuàng)建持久性的連接，它使得客戶端和服務器之間的數(shù)據(jù)交換變得更加簡單，允許服務器主動向客戶端推送數(shù)據(jù)，并進行雙向數(shù)據(jù)傳輸。WebSocket連接建立過程的發(fā)起方是雙向的，可以由客戶端發(fā)起，也可以由服務器發(fā)起；WebSocket連接建立后，數(shù)據(jù)的主動傳輸也是雙向的，可以由客戶端主動向服務器發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸請求，也可以由服務器主動向客戶端發(fā)起數(shù)據(jù)傳輸請求。

HTTP或者HTTPS連接一般用于客戶端與服務器端進行短連接操作，即傳輸完數(shù)據(jù)后立刻中斷連接，以節(jié)省客戶端與服務器的CPU、內(nèi)存及網(wǎng)絡等資源的使用；同時，HTTP或者HTTPS連接，也可以采用長連接方式，即在一次數(shù)據(jù)傳輸完成后，仍然通過心跳機制保持連接狀態(tài)，在下一次數(shù)據(jù)傳輸重復使用本次連接。WebSocket連接，由于在建立連接過程中以及使用過程中需要的服務器和客戶端的資源較大，所以在實際應用中一般采用長連接的方式。HTTP或者HTTPS連接使用的客戶端與服務器的CPU和內(nèi)存資源較少，所需要的網(wǎng)絡帶寬資源也較小；WebSocket連接使用的客戶端與服務器的CPU和內(nèi)存資源較大。在實際應用中，一臺服務器采用HTTP或者HTTPS連接可以同時連接幾千臺或者幾萬臺客戶端，經(jīng)過一些特殊優(yōu)化后，甚至可以同時連接幾十萬臺客戶端；而采用WebSocket連接一般只能連接上千臺客戶端。