מה WebSocket?
WebSocket הוא פרוטוקול תקשורת המספק ערוצי תקשורת דופלקס מלא על חיבור TCP יחיד.
WebSocket מאפשר תקשורת דו-כיוונית בזמן אמת בין לקוח לשרת, ומאפשר להם להחליף נתונים בצורה יעילה
ורספונסיבית יותר מבקשות ותגובות HTTP מסורתיות.
בניגוד לפרוטוקול HTTP המסורתי, שבו הלקוח יוזם בקשה והשרת מגיב בתגובה בודדת, WebSocket (וובסוקט) מאפשר תקשורת רציפה דו-כיוונית.
לאחר יצירת חיבור WebSocket, גם הלקוח וגם השרת יכולים לשלוח הודעות זה לזה בכל עת ללא צורך במחזור בקשת/תגובה HTTP חדש.
WebSocket משתמש בחיבור מתמשך בין הלקוח לשרת, המאפשר העברת נתונים באופן מיידי ומפחית את התקורה של יצירת חיבורים חדשים
עבור כל הודעה.
זה הופך אותו למתאים ליישומים בזמן אמת כגון מערכות צ’אט, כלי עריכה משותפים, טיקרים בבורסה ומשחקים מקוונים מרובי משתתפים.
WebSocket פועל על חיבור TCP יחיד, תוך שימוש באותה יציאה כמו HTTP (יציאה 80 עבור HTTP ויציאה 443 עבור HTTPS).
זה מתחיל בלחיצת יד HTTP, שבה הלקוח והשרת מנהלים משא ומתן על חיבור WebSocket.
לאחר שלחיצת היד הצליחה, החיבור משודרג לפרוטוקול WebSocket, ושני הצדדים יכולים לשלוח ולקבל הודעות בפורמט בינארי או טקסט.
WebSocket נתמך על ידי רוב דפדפני האינטרנט המודרניים וניתן להשתמש בו גם בצד השרת עם שפות תכנות שונות.
הוא מספק דרך סטנדרטית עבור יישומי אינטרנט להשיג תקשורת אינטראקטיבית בזמן אמת מבלי להסתמך על דרכים לעקיפת הבעיה
כמו סקרים או טכניקות סקר ארוך המשמשות בתקשורת HTTP מסורתית.
איך עובד WebSocket?
WebSocket פועל על ידי יצירת חיבור מתמשך בין לקוח לשרת, המאפשר תקשורת דו-כיוונית.
להלן סקירה כללית של אופן הפעולה של WebSocket:
לחיצת יד: הלקוח יוזם את חיבור ה-WebSocket על ידי שליחת בקשת HTTP לשרת. ב
קשה ראשונית זו דומה לבקשת HTTP רגילה, אך היא כוללת כותרת ספציפית בשם “שדרוג” עם הערך “websocket”
כדי לציין שהיא רוצה ליצור חיבור WebSocket.
תגובת שרת: עם קבלת בקשת לחיצת היד של הלקוח, השרת בוחן את הכותרות ובודק אם הוא תומך בפרוטוקול WebSocket.
אם כן, השרת מגיב בתגובת HTTP, המכונה תגובת לחיצת היד, המאשרת את השדרוג ל- WebSocket.
שדרוג ל-WebSocket: אם השרת מאשר את לחיצת היד, הלקוח והשרת משדרגים את החיבור מ-HTTP לפרוטוקול WebSocket.
שדרוג זה נעשה על ידי שליחת תגובה עם קוד הסטטוס “101 מיתוג פרוטוקולים”.
מנקודה זו ואילך, החיבור עובר לפרוטוקול WebSocket, והתקשורת הופכת דו-כיוונית.
תקשורת WebSocket: ברגע שחיבור ה-WebSocket נוצר, גם הלקוח וגם השרת יכולים לשלוח הודעות זה לזה
באמצעות מודל פשוט מבוסס הודעות.
ניתן לשלוח הודעות בפורמט בינארי או טקסט.
הודעות לקוח לשרת: הלקוח יכול לשלוח הודעות לשרת פשוט על ידי כתיבת נתוני ההודעה לחיבור WebSocket.
השרת יכול להאזין להודעות נכנסות ולעבד אותן בהתאם.
הודעות שרת ללקוח: באופן דומה, השרת יכול לשלוח הודעות ללקוח על ידי כתיבת נתוני ההודעה לחיבור WebSocket.
הלקוח יכול להקשיב להודעות נכנסות ולטפל בהן כראוי.
סגירת החיבור: הלקוח או השרת יכולים ליזום את סגירת חיבור ה-WebSocket על ידי שליחת מסגרת סגורה.
זה מאפשר לשני הצדדים לבצע את כל משימות הניקוי הנדרשות לפני הפסקת החיבור.
WebSocket מספק חיבור מתמשך שנשאר פתוח עד לסגירה מפורשת, ומאפשר תקשורת בזמן אמת עם זמן אחזור נמוך בין הלקוח לשרת.
זה מבטל את הצורך בטכניקות סקר תכופות או סקר ארוך המשמשות בתקשורת HTTP מסורתית, וכתוצאה מכך יישומי אינטרנט יעילים ומגיבים יותר.
סוגי WebSocket
WebSocket מגדיר שני סוגים של הודעות שניתן לשלוח בין הלקוח לשרת:
הודעות טקסט: הודעות טקסט הן הודעות הניתנות לקריאה על ידי אדם המקודדות כ-UTF-8.
הם משמשים לשליחה וקבלה של נתונים טקסטואליים.
כדי לשלוח הודעת טקסט, הלקוח או השרת בונים הודעה המכילה את תוכן הטקסט הרצוי ושולחים אותה דרך חיבור ה-WebSocket.
בצד המקבל, ההודעה מפוענחת ומעובדת כמחרוזת טקסט.
הודעות בינאריות: הודעות בינאריות מאפשרות העברת נתונים בינאריים שרירותיים.
הם שימושיים עבור תרחישים שבהם יש צורך להחליף נתונים לא טקסטואליים, כגון תמונות, אודיו, וידאו או אובייקטים בסידרה.
הודעות בינאריות יעילות יותר מבחינת רוחב פס ועיבוד בהשוואה להודעות טקסט.
כדי לשלוח הודעה בינארית, הלקוח או השרת יוצרים עומס נתונים בינאריים ושולחים אותו דרך חיבור ה-WebSocket.
הנמען מעבד את הנתונים שהתקבלו בהתאם לדרישות הספציפיות לאפליקציה שלו.
גם הודעות טקסט וגם הודעות בינאריות עוקבות אחר אותו פרוטוקול WebSocket הבסיסי, והבחירה ביניהן תלויה באופי הנתונים המועברים.
WebSocket מספק מנגנון גמיש לשליחת וקבלת הודעות אלו, המאפשר תקשורת דו-כיוונית בזמן אמת בין הלקוח לשרת.
יישומים של WebSocket
WebSocket הוא פרוטוקול רב תכליתי שניתן להשתמש בו ביישומים שונים שבהם נדרשת תקשורת דו-כיוונית בזמן אמת.
כמה דוגמאות ליישומי WebSocket כוללות:
יישומי צ’אט בזמן אמת: WebSocket משמש ביישומי צ’אט כדי לאפשר העברת הודעות מיידיות בין משתמשים. עם WebSocket,
ניתן לשלוח ולקבל הודעות בזמן אמת, מה שמספק חווית צ’אט אינטראקטיבית וחלקה יותר.
כלי עריכה משותפים: WebSocket מאפשר למספר משתמשים לשתף פעולה על מסמך או פרויקט בו זמנית.
שינויים שנעשו על ידי משתמש אחד ניתנים להפצה מיידית לאחרים, מה שמבטיח סנכרון ושיתוף פעולה בזמן אמת.
משחק בזמן אמת: WebSocket מתאים למשחקים מקוונים מרובי משתתפים הדורשים תקשורת בזמן אמת בין שחקנים לשרת המשחקים.
הוא מאפשר עדכונים בזמן אמת של מצב המשחק, פעולות השחקן ואירועי משחק אחרים, ומספק חווית משחק חלקה ומגיבה.
יישומים פיננסיים ושוק המניות: ניתן להשתמש ב-WebSocket ביישומים פיננסיים, כגון טיקרים בבורסה,
כדי לספק עדכוני נתונים בזמן אמת ללקוחות.
זה מאפשר לסוחרים ולמשקיעים לקבל עדכונים מיידיים על מחירי מניות, מגמות בשוק ומידע פיננסי אחר.
יישומי סטרימינג בשידור חי: ניתן להפעיל את WebSocket ביישומי סטרימינג בשידור חי, כגון שירותי סטרימינג של וידאו או אודיו.
הוא מאפשר העברת נתוני מדיה בזמן אמת, ומאפשר למשתמשים לקבל ולהשמיע את תוכן המדיה ללא עיכובים משמעותיים.
ניטור ודשבורדים בזמן אמת: WebSocket מתאימה ליישומי ניטור ולוחות מחוונים בזמן אמת, כאשר נתונים ממקורות שונים
צריכים להיות מוצגים ומתעדכנים באופן רציף בזמן אמת.
זה מאפשר שידור חלק של עדכוני נתונים והדמיה מיידית בצד הלקוח.
אלו הן רק כמה דוגמאות לאופן שבו ניתן להשתמש ב-WebSocket ביישומים שונים.
היכולת של הפרוטוקול לספק תקשורת דו-כיוונית יעילה ומגיבה הופכת אותו לכלי בעל ערך לבניית יישומי אינטרנט
בזמן אמת על פני תחומים שונים.
שאלות ותשובות בנושא WebSocket
ש: במה שונה WebSocket מ-HTTP מסורתי?
ת: בניגוד ל-HTTP המסורתי, העוקב אחר מודל תגובה לבקשה, WebSocket מאפשר תקשורת רציפה,
דופלקס מלא בין הלקוח לשרת ללא צורך בבקשות חדשות.
הוא מספק חיבור מתמשך ומאפשר חילופי נתונים בזמן אמת.
ש: מהם היתרונות בשימוש ב- WebSocket?
ת: WebSocket מציעה מספר יתרונות, כולל זמן השהייה מופחת, תקשורת יעילה על ידי ביטול התקורה של בקשות HTTP תכופות,
עדכונים בזמן אמת, תקשורת דו-כיוונית ותמיכה עבור סוגים שונים של יישומים כמו מערכות צ’אט, משחקים, עריכה משותפת וסטרימינג בשידור חי.
ש: כיצד WebSocket יוצר חיבור?
ת: WebSocket מתחיל בלחיצת יד HTTP, כאשר הלקוח שולח בקשת לחיצת יד לשרת, המעידה על כוונתו ליצור חיבור WebSocket.
אם השרת תומך ב-WebSocket, הוא מגיב בתגובת לחיצת יד, ושני הצדדים משדרגים את החיבור לפרוטוקול WebSocket.
ש: אילו סוגי הודעות ניתן לשלוח דרך WebSocket?
ת: WebSocket תומך בשני סוגים של הודעות: טקסט ובינארי.
הודעות טקסט הן הודעות הניתנות לקריאה על ידי אדם המקודדות כ-UTF-8, בעוד שהודעות בינאריות מאפשרות העברת
נתונים בינאריים שרירותיים, כגון תמונות או אובייקטים מסודרים.
ש: האם ניתן לסגור את חיבורי WebSocket?
ת: כן, חיבורי WebSocket יכולים להיסגר על ידי הלקוח או השרת.
מסגרת סגורה נשלחת כדי ליזום את הסגירה, המאפשרת לשני הצדדים לבצע את כל משימות הניקוי הנדרשות לפני סיום החיבור.
ש: אילו שפות תכנות ופלטפורמות תומכות ב-WebSocket?
ת: WebSocket נתמך על ידי רוב דפדפני האינטרנט המודרניים בצד הלקוח.
בצד השרת ניתן ליישם אותו באמצעות שפות תכנות שונות כמו JavaScript, Python, Java, Ruby ועוד רבים אחרים.
ישנן גם ספריות ומסגרות WebSocket זמינות בשפות שונות כדי לפשט את הפיתוח.
ש: האם WebSocket מאובטח?
ת: ניתן לאבטח חיבורי WebSocket באמצעות פרוטוקול WebSocket Secure (WSS), המשתמש בהצפנה על פני שכבת TLS/SSL.
זה מבטיח את הסודיות והשלמות של הנתונים המועברים דרך חיבור ה-WebSocket.
ש: מהם מקרי השימוש הנפוצים בפרוטוקול WebSocket?
ת: WebSocket משמש ביישומים הדורשים תקשורת אינטראקטיבית בזמן אמת, כגון מערכות צ’אט,
כלי עריכה משותפים, משחקים בזמן אמת, יישומים פיננסיים, סטרימינג חי וניטור ודשבורדים בזמן אמת.
ש: האם קיימת תמיכה רחבה בפרוטוקול WebSocket?
ת: WebSocket נתמך על ידי דפדפני אינטרנט מודרניים והוא תכונה סטנדרטית של HTML5.
הוא נתמך גם על ידי טכנולוגיות ומסגרות רבות בצד השרת, מה שהופך אותו לפרוטוקול מאומץ נרחב עבור יישומי אינטרנט בזמן אמת.
