面试题：网络编程 - WebSocket的连接建立过程

Question

请描述WebSocket从客户端发起请求到服务端建立连接的完整过程，包括涉及的HTTP请求头信息以及握手机制。

Answer 1

1. 客户端发起请求：
   • 客户端通过HTTP协议发起一个特殊的HTTP请求，请求的URL指向WebSocket服务端地址。
   • 关键HTTP请求头信息：
     • Upgrade: websocket：表示客户端希望将当前的HTTP连接升级为WebSocket连接。
     • Connection: Upgrade：配合Upgrade头，表明客户端想要进行连接升级。
     • Sec - WebSocket - Key：由客户端随机生成的Base64编码的16字节值，用于安全握手。
     • Sec - WebSocket - Version：指定客户端支持的WebSocket协议版本，常见的如13。
2. 服务端响应：
   • 服务端收到请求后，如果支持WebSocket协议，会返回一个HTTP响应。
   • 关键HTTP响应头信息：
     • Upgrade: websocket：表明服务端同意将连接升级为WebSocket连接。
     • Connection: Upgrade：同样表明连接升级。
     • Sec - WebSocket - Accept：服务端将客户端发送的Sec - WebSocket - Key与一个固定字符串258EAFA5 - E914 - 47DA - 95CA - C5AB0DC85B11拼接，然后进行SHA - 1哈希计算，再进行Base64编码，得到的值作为Sec - WebSocket - Accept头的值返回给客户端。
3. 握手机制：
   • 客户端收到服务端的响应后，会验证Sec - WebSocket - Accept头的值。如果验证通过，客户端和服务端之间的WebSocket连接就建立成功了。此时，连接从HTTP协议转换为WebSocket协议，后续双方就可以通过WebSocket协议进行双向通信，不再使用HTTP协议的请求 - 响应模式。