概念
WebSocket 是一种网络通信协议，它诞生于2008年，2011年成为国际标准。所有浏览器都已经支持WebSocket 协议。
WebSocket 协议 是随HTML5一起出来的新协议。WebSocket 协议实现了浏览器与服务器的全双工通信(full-duplex)。服务器可以主动推送消息给客户端。WebSocket 协议 握手需要借助HTTP请求完成。
http的缺陷
HTTP 协议有一个缺陷：通信只能由客户端发起。HTTP 协议做不到服务器主动向客户端推送信息。只能用时间间隔轮询服务器，轮询的效率低，非常浪费资源（因为必须不停连接，或者 HTTP 连接始终打开）。
Websocket作用
HTTP协议是被动的无状态协议，一个请求对一个响应，每次Request，需要建立TCP连接，客户端都需要重复带上用于鉴别客户端身份的信息到服务端，且报头冗余，且服务端无法主动推送消息给客户端。
为了解决 HTTP这种效率低、响应不及时、浪费通信带宽和服务端资源的问题，WebSocket诞生。
WebSocket一次请求持久连接的方式，解决了反复校验客户端身份的问题，服务端建立连接后可以主动推送消息给客户端，通信效率大大增加，节约了客户端、服务端和网络资源。
特点
WebSocket是一个持久化的协议，它是伴随HTTP5而出的协议，用来解决http不支持持久化连接的问题。
WebSocket和Socket是两个东西，Socket一个是网编编程的标准接口，而WebSocket是应用层通信协议。
WebSocket实现了浏览器/客户端（Browser/Client Agent ）与服务器全双工通信，都能主动的向对方发送或接收数据，就像 Socket 一样，能更好的节省服务器资源和带宽，实现实时通讯。
WebSocket 需要类似 TCP 的客户端和服务器端通过握手连接，连接成功后才能相互通信。
WebSocket同 HTTP 一样，建立在 TCP 之上，通过 TCP 来传输数据。
WebSocket最大特点是：
服务器可以主动向客户端推送信息，客户端也可以主动向服务器发送信息，是全双工通信，是属于服务器推送技术的一种。
诞生的目的是：实现 即时通讯，替代轮询。
其他特点包括：
（1）建立在 TCP 协议之上，服务器端的实现比较容易。
（2）与 HTTP 协议有着良好的兼容性。默认端口也是80和443，并且握手阶段采用 HTTP 协议，因此握手时不容易被屏蔽，能通过各种 HTTP 代理服务器。
（3）数据格式比较轻量，性能开销小，通信高效。
（4）可以发送文本，也可以发送二进制数据。
（5）没有同源限制，客户端可以与任意服务器通信。
（6）协议标识符是ws（如果加密，则为wss），服务器网址就是 URL。ws://example.com:80/some/path
原理
WebSocket同HTTP一样也是应用层的协议，但是它是一种双向通信协议，是建立在TCP之上的。
WebSocket 类似 Socket 的 TCP 长连接的通讯模式，一旦 WebSocket 连接建立后，后续数据都以帧序列的形式传输。在客户端或Server 端断开 WebSocket 连接前，不需要客户端和服务端重新发起连接请求。在海量并发和 客户端与服务器交互负载流量大的情况下，极大的节省了网络带宽资源的消耗，有明显的性能优势，且客户端发送和接受消息是在同一个持久连接上发起，实时性优势明显。
WebSocket在建立握手时，数据是通过HTTP传输的。在建立之后，不需要HTTP协议。
webSocket建立过程，WebSocket握手。
WebSocket的握手分为客户端请求和服务器端回应。
客户端先发起升级协议的请求
WebSocket握手：客户端发起升级协议的请求，采用标准的HTTP报文格式Get请求，在请求报文头中包含报头域：
Connection: Upgrade 表明连接需要升级
Upgrade: websocket 需要升级到 websocket协议
Sec-WebSocket-Version: 13 协议的版本为13
这是 WebSocket 的握手核心，告诉Nginx 等服务器：我发起的请求要用 WebSocket 协议，而不是 HTTP。
WebSocket数据传输：
WebSocket握手完成即升级完成，服务端将http协议切换成websocket数据协议；
WebSocket客户端的握手请求：
GET / HTTP/1.1 // 请求方式必须是GET请求，HTTP的协议必须是1.1
Connection:Upgrade // 客户端请求升级连接
Upgrade:websocket // 请求升级为websocket协议
Host: server.example.com // 请求的主机
Origin: http://example.com // 打开的socket的页面
Sec-Websocket-Key:s242sfdklf9fdsjklaghdgew== // 是一个 Base64 encode 的值，这个是浏览器随机生成的的字符串，与服务器响应的 Sec-WebSocket-Accept对应。客户端通过GUID来验证这个参数是不是一个有效请求
Sec-WebSocket-Version:13 // websocket使用的协议，RFC6455规定这个值必须是13
Sec-WebSocket-Protocol:chat, superchat // 客户端可以指定应用程序支持的协议，服务器选择其中的一个做为双方通信的协议
Sec-webSocket-Extension:xxxx //客户端指定某些扩展协议，服务器选择其中一个
服务器响应升级协议
服务器端的回应如下：
HTTP/1.1 101 Switching Protocols // 服务器端同意客户端的握手请求
Connection: Upgrade // 同意连接升级
Sec-WebSocket-Accept: fjsYeFDJKIsfds7sdf3fdssd=fs0= // 通过GUID计算出来的值
Sec-WebSocket-Version: 13 // 对应websocket的版本
Upgrade: websocket // 同意升级为websocket协议服务端接收到升级协议的请求，如果服务端支持升级协议会做如下响应。
响应：
响应状态码 101 ，101 Switching Protocols 表示服务器支持切换协议，在发送完这个响应后，服务器将会切换到在Upgrade请求头中定义的那些协议。
如果服务器返回的响应头的状态码不是101，则客户端需要断开此连接，如果Sec-WebSocket-Protocol规定了其中的子协议则服务器必须响应其中一个，否则客户端必须断开这个连接。
升级协议完成以后，客户端和服务器就可以相互发送数据
WebSocket与HTTP的关系
WebSocket 是一个独立的基于 TCP 的协议，它与 HTTP 之间的关系就是它的握手请求可以作为一个升级请求（Upgrade request）经由 HTTP 服务器解释。
WebSocket是一个网络通讯协议, 只要理解数据帧格式和握手流程, 都可以完成基于websokect的即时通讯。
相同点：
都是一样基于TCP的，都是可靠性传输协议。都是应用层协议。
不同点：
WebSocket是需要握手进行建立连接的。
WebSocket是双向通信协议，模拟Socket协议，可以双向发送和接受信息。 HTTP是单向的。
WebSocket与Socket的关系
WebSocket是基于应用层的传输控制协议，而socket是基于传输层的传输控制协议。它们都是全双工的(可以同时接收和发送)。
Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。
Socket其实并不是一个协议，而是为了方便使用TCP或UDP而抽象出来的一层，是位于应用层和传输控制层之间的一组接口。
在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议。当两台主机通信时，必须通过Socket连接，Socket则利用TCP/IP协议建立TCP连接。TCP连接则更依靠于底层的IP协议，IP协议的连接则依赖于链路层等更低层次。WebSocket则是一个典型的应用层协议。Socket是传输控制层协议，WebSocket是应用层协议。
HTML5与WebSocket的关系
虽然WebSocket是随着http5出的协议，但是WebSocket和http协议不是包含隶属关系。
WebSocket API 是 HTML5 标准的一部分， 但这并不代表 WebSocket 一定要用在 HTML 中，或者只能在基于浏览器的应用程序中使用。许多语言、框架和服务器都提供了 WebSocket 支持。