基于NETTY引擎的WEBSOCKET 新草案支持

基于NETTY引擎的WEBSOCKET 新草案支持：

介绍：

首先需要介绍下什么叫做WebSokcet。这个在维基百科上解释的很清楚，WebSocket 是HTML5一种新的协议。

现在很多网站为了实现实时通讯，所采用的技术基本上是轮询策略。即每一个时间间隔，由浏览器像服务器发送一个HTTP 请求，服务器收到请求之后，将最新的数据发送给浏览器。应用在EMMA中，就相当于，为了获取实时message信息，由EMMA客户端每隔一个较短的时间间隔向EMMA服务器发送一个getMessage url request，EMMA服务器收到该url request之后，检查database和memory cache，然后将最新的消息发送给客户端。这种处理方法获得的消息带有明显的滞后性（取决于设置的时间间隔大小），并且会浪费带宽和服务器资源（比如没有更新消息，还需要走一遍基本流程）。

现在比较新的轮询技术是Comet，但是普遍采用长链接，也会大量消耗服务器资源。面对这种状况，HTML5定义了WebSocket协议，能更好的节省服务器资源和带宽并达到实时通讯。它是实现了浏览器与服务器的双向通讯。在 WebSocket API 中，浏览器和服务器只需要要做一个握手的动作，然后，浏览器和服务器之间就形成了一条快速通道。两者之间就直接可以数据互相传送。

WebSocket技术还在不断的发展阶段，历史上提出了各种协议草案，但是还没有一个稳定的协议供所有浏览器和服务器使用。因此，在浏览器方面，不同的浏览器可以支持不同版本的WebSokcet协议草案，而且传输的数据加密解密方式也不尽相同。在服务器方面，也有支持不同版本WebSocket协议草案的服务器，例如PHP，Jetty，Netty，Ruby，Kaazing。其中，Netty的传输效率最高，也是我们搭建Web Socket Server所采用的通讯服务器引擎。目前，jWebSocket所封装的Netty引擎只能支持到7.x版本的WebSocket协议草案，并不支持10.x版本的新协议。我们对其进行了修改，修复了其中的bug，使之能支持与不同浏览器的通讯。

不同WebSocket协议草案的数据传输

1. WebSocket请求链接格式（head）：

Chrome：

GET / HTTP/1.1

Upgrade: websocket

Connection: Upgrade

Host: 127.0.0.1:1337

Sec-WebSocket-Origin: http://127.0.0.1:8000

Sec-WebSocket-Key: erWJbDVAlYnHvHNulgrW8Q==

Sec-WebSocket-Version: 8

Cookie: csrftoken=xxxxxx; sessionid=xxxxx

Firefox：

GET / HTTP/1.1

Host: 127.0.0.1:1337

User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10.7; rv:8.0) Gecko/20100101 Firefox/8.0 Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8

Accept-Language: en-us,en;q=0.5

Accept-Encoding: gzip, deflate

Accept-Charset: ISO-8859-1,utf-8;q=0.7,*;q=0.7

Connection: keep-alive, Upgrade

Sec-WebSocket-Version: 8

Sec-WebSocket-Origin: http://127.0.0.1:8000

Sec-WebSocket-Key: 1t3F81iAxNIZE2TxqWv+8A==

Cookie: xxx

Pragma: no-cache

Cache-Control: no-cache

Upgrade: websocket

Safari：

GET / HTTP/1.1

Upgrade: WebSocket

Connection: Upgrade

Host: 127.0.0.1:1337

Origin: http://127.0.0.1:8000

Cookie: sessionid=xxxx; calView=day; dayCurrentDate=1314288000000

Sec-WebSocket-Key1: cV`p1* 42#7 ^9}_ 647 08{

Sec-WebSocket-Key2: O8 415 8x37R A8 4

;"######

IE7

GET / HTTP/1.1

Upgrade: WebSocket

Connection: Upgrade

Host: 127.0.0.1:1337

Origin: http://127.0.0.1:8000

Cookie: sessionid=xxxx; calView=day; dayCurrentDate=1314288000000

Sec-WebSocket-Key1: cV`p1* 42#7 ^9}_ 647 08{

Sec-WebSocket-Key2: O8 415 8x37R A8 4

;"######

IE8

GET / HTTP/1.1

Host: 127.0.0.1:1337

User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10.7; rv:8.0) Gecko/20100101 Firefox/8.0 Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8

Accept-Language: en-us,en;q=0.5

Accept-Encoding: gzip, deflate

Accept-Charset: ISO-8859-1,utf-8;q=0.7,*;q=0.7

Connection: keep-alive, Upgrade

Sec-WebSocket-Version: 8

Sec-WebSocket-Origin: http://127.0.0.1:8000

Sec-WebSocket-Key: 1t3F81iAxNIZE2TxqWv+8A==

Cookie: xxx

Pragma: no-cache

Cache-Control: no-cache

Upgrade: websocket

对于协议草案7.x之前的版本，只包含有一个key，一般浏览器已经不支持7.x以前的版本；对于协议草案7.x（Safari和IE7），链接请求中包含有3个key，分别是Sec-WebSocket-Key1，Sec-WebSocket-Key2以及在报头末尾的一串字符；对于协议草案10.x（Chrome，Firefox, IE8）又回归到只有一个key：Sec-WebSocket-Key，但另外多了Sec-WebSocket-Version，Sec-WebSocket-Origin两个相关域。因此，对于一个WebSocket链接请求，只要判断存在Sec-WebSocket-Key，Sec-WebSocket-Version和Sec-WebSocket-Origin三个域，则可以确定是10.x草案，而包含有Sec-WebSocket-Key1和Sec-WebSocket-Key2两个域则可以确定是7.x草案

2．数据传输格式：

在收到浏览器发送的WebSocket请求链接消息之后，服务器需要根据收到的key，计算出accept key返回给浏览器，浏览器验证accept key如果正确，则可以正确建立链接。不同协议草案计算accept key的方法和加密格式都不尽相同。

对于协议7.x，以Safari的输入为例：取出Sec-WebSocket-Key1中的所有数字字符形成一个数值，这里是1427964708，然后除以Key1中的空格数目，这里好像是6个空格，得到一个数值，保留该数值整数位，得到数值N1；对Sec-WebSocket-Key2如法炮制，得到第二个整数N2；把N1和N2按照Big-Endian字符序列连接起来，然后再与另外一个Key3连接，得到一个原始序列ser_key。那么Key3是什么呢？大家可以看到在Safari发送过来的握手请求最后，有一个8字节的奇怪的字符串“;”######”，这个就是Key3。回到ser_key，对这个原始序列做md5算出一个16字节长的digest，这就是老版本协议需要的accept key，然后将这个token附在握手消息的最后发送回Client，即可完成握手。

对于协议10.x，生成accept key的方法比较简单：首先把Sec-WebSocket-Key和一串固定的UUID “258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11”做拼接，然后对这个拼接后的字符串做SHA1加密，得到digest以后，做一次base64编码，即可获得Token。

完成握手只是WebSocket Server的一半功能，现在只能保证这个Server能够和两个版本的浏览器建立链接了，但是如果试着把Chrome中的消息发送给Safari，会发现Safari无法接收。导致这个结果的原因，是因为两个版本的协议的Data Framing结构不同，也即是在握手建立连接后，Client发送和接收的数据结构都不一样。

首先第一步需要获取不同版本协议下Client发送过来的原始数据。老版本协议比较简单，实际上就是在原始数据前加了个’\x00′，在最后面加上了一个’\xFF’，所以如 …… 此处隐藏：3201字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……