[docs update]网络部分添加Websocket的介绍

Author: Snailclimb

docs/cs-basics/network/application-layer-protocol.md

@@ -17,6 +17,34 @@ HTTP 协议基于 TCP 协议，发送 HTTP 请求之前首先要建立 TCP 连
 
 另外， HTTP 协议是”无状态”的协议，它无法记录客户端用户的状态，一般我们都是通过 Session 来记录客户端用户的状态。
 
+## Websocket：全双工通信协议
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+WebSocket 是一种基于 TCP 连接的全双工通信协议，即客户端和服务器可以同时发送和接收数据。
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+WebSocket 协议在 2008 年诞生，2011 年成为国际标准，几乎所有主流较新版本的浏览器都支持该协议。不过，WebSocket 不只能在基于浏览器的应用程序中使用，很多编程语言、框架和服务器都提供了 WebSocket 支持。
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+WebSocket 协议本质上是应用层的协议，用于弥补 HTTP 协议在持久通信能力上的不足。客户端和服务器仅需一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。
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+![Websocket 示意图](https://oss.javaguide.cn/github/javaguide/system-design/web-real-time-message-push/1460000042192394.png)
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+下面是 WebSocket 的常见应用场景：
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+- 视频弹幕
+- 实时消息推送，详见[Web 实时消息推送详解](https://javaguide.cn/system-design/web-real-time-message-push.html)这篇文章
+- 实时游戏对战
+- 多用户协同编辑
+- 社交聊天
+- ……
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+WebSocket 的工作过程可以分为以下几个步骤：
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+1. 客户端向服务器发送一个 HTTP 请求，请求头中包含 `Upgrade: websocket` 和 `Sec-WebSocket-Key` 等字段，表示要求升级协议为 WebSocket；
+2. 服务器收到这个请求后，会进行升级协议的操作，如果支持 WebSocket，它将回复一个 HTTP 101 状态码，响应头中包含 ，`Connection: Upgrade`和 `Sec-WebSocket-Accept: xxx` 等字段、表示成功升级到 WebSocket 协议。
+3. 客户端和服务器之间建立了一个 WebSocket 连接，可以进行双向的数据传输。数据以帧（frames）的形式进行传送，WebSocket 的每条消息可能会被切分成多个数据帧（最小单位）。发送端会将消息切割成多个帧发送给接收端，接收端接收消息帧，并将关联的帧重新组装成完整的消息。
+4. 客户端或服务器可以主动发送一个关闭帧，表示要断开连接。另一方收到后，也会回复一个关闭帧，然后双方关闭 TCP 连接。
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+另外，建立 WebSocket 连接之后，通过心跳机制来保持 WebSocket 连接的稳定性和活跃性。
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 ## SMTP:简单邮件传输(发送)协议
 
 **简单邮件传输(发送)协议（SMTP，Simple Mail Transfer Protocol）** 基于 TCP 协议，是一种用于发送电子邮件的协议

docs/cs-basics/network/other-network-questions.md

@@ -260,6 +260,49 @@ GET 和 POST 是 HTTP 协议中两种常用的请求方法，它们在不同的
 
 再次提示，重点搞清两者在语义上的区别即可，实际使用过程中，也是通过语义来区分使用 GET 还是 POST。不过，也有一些项目所有的请求都用 POST，这个并不是固定的，项目组达成共识即可。
 
+## WebSocket
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+### 什么是 WebSocket?
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+WebSocket 是一种基于 TCP 连接的全双工通信协议，即客户端和服务器可以同时发送和接收数据。
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+WebSocket 协议在 2008 年诞生，2011 年成为国际标准，几乎所有主流较新版本的浏览器都支持该协议。不过，WebSocket 不只能在基于浏览器的应用程序中使用，很多编程语言、框架和服务器都提供了 WebSocket 支持。
+
+WebSocket 协议本质上是应用层的协议，用于弥补 HTTP 协议在持久通信能力上的不足。客户端和服务器仅需一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。
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+![Websocket 示意图](https://oss.javaguide.cn/github/javaguide/system-design/web-real-time-message-push/1460000042192394.png)
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+下面是 WebSocket 的常见应用场景：
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+- 视频弹幕
+- 实时消息推送，详见[Web 实时消息推送详解](https://javaguide.cn/system-design/web-real-time-message-push.html)这篇文章
+- 实时游戏对战
+- 多用户协同编辑
+- 社交聊天
+- ……
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+### WebSocket 和 HTTP 有什么区别？
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+WebSocket 和 HTTP 两者都是基于 TCP 的应用层协议，都可以在网络中传输数据。
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+下面是二者的主要区别：
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+- WebSocket 是一种双向实时通信协议，而 HTTP 是一种单向通信协议。并且，HTTP 协议下的通信只能由客户端发起，服务器无法主动通知客户端。
+- WebSocket 使用 ws:// 或 wss://（使用 SSL/TLS 加密后的协议，类似于 HTTP 和 HTTPS 的关系） 作为协议前缀，HTTP 使用 http:// 或 https:// 作为协议前缀。
+- WebSocket 可以支持扩展，用户可以扩展协议，实现部分自定义的子协议，如支持压缩、加密等。
+- WebSocket 通信数据格式比较轻量，用于协议控制的数据包头部相对较小，网络开销小，而 HTTP 通信每次都要携带完整的头部，网络开销较大（HTTP/2.0 使用二进制帧进行数据传输，还支持头部压缩，减少了网络开销）。
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+### WebSocket 的工作过程是什么样的？
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+WebSocket 的工作过程可以分为以下几个步骤：
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+1. 客户端向服务器发送一个 HTTP 请求，请求头中包含 `Upgrade: websocket` 和 `Sec-WebSocket-Key` 等字段，表示要求升级协议为 WebSocket；
+2. 服务器收到这个请求后，会进行升级协议的操作，如果支持 WebSocket，它将回复一个 HTTP 101 状态码，响应头中包含 ，`Connection: Upgrade`和 `Sec-WebSocket-Accept: xxx` 等字段、表示成功升级到 WebSocket 协议。
+3. 客户端和服务器之间建立了一个 WebSocket 连接，可以进行双向的数据传输。数据以帧（frames）的形式进行传送，WebSocket 的每条消息可能会被切分成多个数据帧（最小单位）。发送端会将消息切割成多个帧发送给接收端，接收端接收消息帧，并将关联的帧重新组装成完整的消息。
+4. 客户端或服务器可以主动发送一个关闭帧，表示要断开连接。另一方收到后，也会回复一个关闭帧，然后双方关闭 TCP 连接。
+
+另外，建立 WebSocket 连接之后，通过心跳机制来保持 WebSocket 连接的稳定性和活跃性。
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 ## PING
 
 ### PING 命令的作用是什么？

docs/system-design/web-real-time-message-push.md

@@ -302,6 +302,15 @@ Websocket 应该是大家都比较熟悉的一种实现消息推送的方式，
 
 ![Websocket 示意图](https://oss.javaguide.cn/github/javaguide/system-design/web-real-time-message-push/1460000042192394.png)
 
+WebSocket 的工作过程可以分为以下几个步骤：
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+1. 客户端向服务器发送一个 HTTP 请求，请求头中包含 `Upgrade: websocket` 和 `Sec-WebSocket-Key` 等字段，表示要求升级协议为 WebSocket；
+2. 服务器收到这个请求后，会进行升级协议的操作，如果支持 WebSocket，它将回复一个 HTTP 101 状态码，响应头中包含 ，`Connection: Upgrade`和 `Sec-WebSocket-Accept: xxx` 等字段、表示成功升级到 WebSocket 协议。
+3. 客户端和服务器之间建立了一个 WebSocket 连接，可以进行双向的数据传输。数据以帧（frames）的形式进行传送，而不是传统的 HTTP 请求和响应。WebSocket 的每条消息可能会被切分成多个数据帧（最小单位）。发送端会将消息切割成多个帧发送给接收端，接收端接收消息帧，并将关联的帧重新组装成完整的消息。
+4. 客户端或服务器可以主动发送一个关闭帧，表示要断开连接。另一方收到后，也会回复一个关闭帧，然后双方关闭 TCP 连接。
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+另外，建立 WebSocket 连接之后，通过心跳机制来保持 WebSocket 连接的稳定性和活跃性。
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 SpringBoot 整合 Websocket，先引入 Websocket 相关的工具包，和 SSE 相比额外的开发成本。
 
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