WebSocket连接建立过程与代码解读-Luny's 小天地

1、WebSocket连接建立流程

整个WebSocket的连接建立时序图:

首先是客户端发送HTTP请求，头中携带Upgrade字段，值为websocket

客户端发送一个 HTTP 请求到服务器，请求包括一个 Upgrade 头，表示客户端想要切换到 WebSocket 协议。

此 HTTP 请求中还包括一个 Sec-WebSocket-Key 头，该头包含了一个 Base64 编码的随机值。

Client                                                Server
|                                                          |
|  HTTP Request (Upgrade: websocket)  |
|-------------------------------------->|

服务端接收到之后，发送响应，同时websocket

服务器接收到请求后，如果同意切换到 WebSocket 协议，它会返回一个 HTTP 响应，该响应包括一个 Upgrade: websocket 头和一个 Sec-WebSocket-Accept 头。
Sec-WebSocket-Accept 头是由 Sec-WebSocket-Key 头的值加上一个特定的 GUID（258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11），然后通过 SHA-1 加密，最后再进行 Base64 编码得到的。
```
|  HTTP Response (Upgrade: websocket)    |
|<---------------------------------------|
```
至此，websocket就建立成功了。

2、Hyper的实现

读取upgrade头

src/proto/h1/role.rs中，在解析HTTP头时:

Untitled

可以看到有两种情况需要进行upgrade，一种是Connect方法进行HTTP请求时，另外一种就是http头包含了upgrade的字段；

然后就会进行准备upgrade流程:

Untitled

准备一个Pending状态的upgrade放到State里面。

Untitled

通过pending_upgrade可以获取到是否有需要upgrade需要处理。

Untitled

然后在Connection的poll循环中，拿到upgrade，然后简单的把IO包装为Upgraded类型通过channel发送过去就完成了websocket的upgrade

Untitled

那么应用程序怎么得到这个io呢

Untitled

放到了头的extensions里面，通过获取OnUpgrade类型的值就可以获取到。

Upgrade实现了Read和Write，就可以当一个双向IO进行数据发送通信了

Untitled

可以看到，hyper只是提供了一个upgrade的机制，让所有携带了upgrade字段的请求，能够获取到tcp连接的io，也没有针对websocket的处理，也就是一个通用的upgrade，同时从代码中也能看到，如果是connect方法的请求，也会进行同样的upgrade处理。那么我们再来看一下warp中提供的websoket机制是在hyper的基础上完整实现websocket流程的。

3、warp中WebSocket的实现

首先，会判断Connection(在warp中就是请求头)中是否包含upgrade的字段，hyper能读取upgrade字段，当然app也能读取upgrade字段。然后判断upgrade的值是否为websocket，并且额外判断了sec-websocket-version的版本是否为13版本，看来warp只支持13版本，然后读取了seb-websocket-key的值和hyper准备好的OnUpgrade，封装为一个Ws结构体里面。

Untitled