一、websocket是什么
    它是html5提出的一种新的通讯协议，用于实现浏览器和服务端双向通讯（长连接），从而告别了以往在web端只能通过keep-alive和普通轮询之类实现即时通讯的历史。
    二、websocket的原理
    以往在浏览器与服务器之间的web长连接都是通过http请求进行模拟的伪长连接，每次发送数据都得按http协议带上一些额外的协议数据和处理操作，效率会相对低下。websocket是一种全新的双工协议，它和http协议一样基于TCP连接。为了兼容现有浏览器的握手规范，websocket借助http协议进行握手，握手成功之后维持状态实现持久化。具体握手过程如下：
    1.客户端向服务端发起http请求，告诉服务端要进行websocket连接。
    为了与普通的http请求进行区分，在进行http请求时在header中加入额外的身份识别数据，以供服务端进行鉴别。下面是一个请求的header示例。
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    12    		 Accept-Encoding:gzip, deflate, sdch
    Accept-Language:zh-CN,zh;q=0.8
    Cache-Control:no-cache
    Connection:Upgrade
    Host:127.0.0.1:9555
    Origin:[file://]()
    Pragma:no-cache
    Sec-WebSocket-Extensions:permessage-deflate; client_max_window_bits
    Sec-WebSocket-Key:u+fb2A3oNozG1loxWw2c7Q==
    Sec-WebSocket-Version:13
    Upgrade:websocket
    User-Agent:Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/56.0.2924.87 Safari/537.36

    其中Upgrade:websocket是告诉服务端要进行的是websocket连接，Sec-WebSocket-Key是一个base64串，用于验证合法性，Sec-WebSocket-Version是websocket通讯协议的版本，目前最新为13.
    2.服务端在收到请求后，进行连接判断，如果是websocket则做出对应的响应。
    服务端在鉴别出是websocket请求之后，会提取请求header中的Sec-WebSocket-Key，然后再拼接上一个特殊的字符串（258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11）进行sha1和base64加密并将其作为header的Sec-WebSocket-Accept参数的值在header中返回。服务端统一在header中加入身份识别告诉客户端这个是websocket的响应和对应的版本，具体示例如下：
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    4    		 Connection:Upgrade
    Sec-WebSocket-Accept:bD98U/y7WLhZEg2mv6uLJI0Fm2M=
    Sec-WebSocket-Version:13
    Upgrade:websocket

    3.浏览器端收到服务端的响应之后进行验证，验证通过则成功握手，双方可以进行数据的收发。
    三、数据帧详解
    websocket连接上之后，发送的数据需要严格按照websocket协议中规定数据格式进行封装。数据结构大体结构如下：
    websocket协议详解及数据处理实例 - 图1
    解析如下
    1. 第一个区块，即第一个字节
    （1）FIN用于描述消息是否结束，1结束，0则还有数据包
    （2）RSA1-RSA3这三位为预留扩展，默认0
    （3）opcode为消息类型，这4位转为16进制值表示的意思如下
    0x0：表示附加数据包
     0x1：表示文本类型数据包
    0x2：表示二进制类型数据包
     0x3-7：保留
    0x8：表示断开连接类型数据包
     0x9：表示ping类型数据包
    0xA：表示pong类型数据包
     0xB-F：保留
    2. 第二个区块，即第二个字节
    （1）第一位MASK用于描述是否进行掩码处理，1是0否。客户端向服务端发送数据时需要进行掩码处理，否则不合法；服务端向客户端发送数据不能进行掩码处理，否则也不合法。也就是客户端向服务端发送时该值为1，反之为0。
    （2）第二字节剩下7位用来表示数据长度。由于7位二进制最大值转为十进制只能到127，所有只有小于该长度是它才用来表示实际长度，否则再后面进行扩展来存储长度。具体规定如下：
    a. 如果数据长度小于等于125，那么该7位用来表示实际数据长度。
    b. 如果数据长度为126到65535之间，该7位的值固定为126，也就是1111110。往后扩展两个字节（16位，第三个区块）用于存储实际数据长度。
    c. 如果数据长度大于65535，该7位的值固定为127，也就是1111111。往后扩展8个字节（64位，第三个区块）用于存储实际数据长度。
    3. 第三个区块
    这个区块就是第2条里面说的扩展用于存储数据实际长度的区位，根据a,b,c三种情况可能没有，也可能两个字节或者4个字节长。
    4. 第四个区块。
    该区块用于存储掩码密钥（masking key），只有在第二字节中的mask为1，也就是消息进行了掩码处理时才有，否则没有。所以服务端向客户端发送消息就没有这块。
    5. 第五个区块
    实际的数据的存储区域。
    四、数据处理示例
    这里写了一个php的示例，主要包含获取握手中的头部信息、服务端消息打包处理、客户端消息解包处理三个功能。具体看注释。
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    153    		 <?php
    class WebSocket
    {
    ``/**
    ``* 服务端根据Sec-WebSocket-Key生成握手数据,将给数据发回客户端完成连接
    ``* @param string $requestHeaders
    ``* http协议报头信息
    ``* @return string
    ``* 返回握手http协议报头
    ``*/
    ``public function getHandShakeHeaders(``$requestHeaders``)
    ``{
    ``//提取http请求header中的Sec-WebSocket-Key
    ``$key``=``$this``->getSecWebSocketKey(``$requestHeaders``);
    ``//将key加上特殊串进行sha1和base64加密作为accept key
    ``$acceptKey = ``base64_encode``(sha1(``$key . ``'258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11'``, true));
    `<br /> //组装报头信息，必须以两个回车结尾`<br />` $upgrade`= ``"HTTP/1.1 101 Switching Protocol\r\n" .
    ``"Upgrade: websocket\r\n" .
    ``"Sec-WebSocket-Version: 13\r\n"``.
    ``"Connection: Upgrade\r\n" .
    ``"Sec-WebSocket-Accept: " . ``$acceptKey . ``"\r\n\r\n"``;
    `<br /> return` `$upgrade;<br /> }`<br />` `<br />` /<br /> * 提取http请求header中的Sec-WebSocket-Key`<br />` @param string $requestHeaders<br /> `` http协议报头信息<br /> * @return string`<br />` 返回 Sec-WebSocket-Key<br /> ``/<br /> private` `function` `getSecWebSocketKey($requestHeaders)`<br />` {<br /> if(preg_match("/Sec-WebSocket-Key: (.*)\r\n/", $requestHeaders, $match))<br /> {`<br />` return`$match``[1];
    ``}
    `<br /> return` `"";<br /> }`<br />` `<br />` /    <br /> * 按websocket协议打包发送给客户端的数据`<br />` @param string $message<br /> `` 要发送的文本内容<br /> * @param real $opcode`<br />` 数据包类型，默认为文本类型<br /> `` 0x0：表示附加数据包<br /> * 0x1：表示文本类型数据包`<br />` 0x2：表示二进制类型数据包<br /> `` 0x3-7：保留<br /> * 0x8：表示断开连接类型数据包`<br />` 0x9：表示ping类型数据包<br /> `` 0xA：表示pong类型数据包<br /> * 0xB-F：保留`<br />` @return string<br /> `` 返回打包后的数据<br /> */`<br />` public`function wrap(``$message``=``""``, ``$opcode = 0x1)
    ``{
    ``$fin``=0x80;
    ``//第一个字节8位为10000001即0x81，其中0x80为100000000，0x1为00000001
    ``$firstByte = ``$fin `    		 $opcode;<br /> $dataLength` `=strlen($message);`<br />` `<br />` $payloadLengthExtended=“”;`<br />` $payloadLength`= 0;
    ``if (0 <= ``$dataLength && ``$dataLength <= 125)
    ``{
    ``//如果数据长度为0-125，则payload长度即为数据长度，存在第二个字节
    ``$payloadLength``=``$dataLength``;
    ``}
    ``else if (``$dataLength``>=126 && ``$dataLength <= 65535)
    ``{
    ``//如果数据的长度为126-65535（0xFFFF），第二个字节默认存储的长度为126（0x7E），再接两个字节16位来表示长度
    ``$payloadLength = 126;
    ``//通过pack函数转为2字节16位的二进制字符串
    ``$payloadLengthExtended = pack(``'n'``, ``$dataLength``);
    ``}
    ``else
    ``{
    ``//如果数据的长度大于65535（0xFFFF），第二个字节默认存储的长度为127（0x7F），再接8个字节64位来表示长度
    ``$payloadLength = 127;
    ``//通过pack函数转为8字节64位的二进制字符串,4个空字节（x）32位和一个32位整形（N）
    ``$payloadLengthExtended``=pack(``"xxxxN"``, ``$dataLength``);
    ``}
    `<br /> //服务端向客户端不需要做掩码处理，也就是第二字节第一位为0,由于小于等于127转为8位，第一位就为0，所以不需要额外处理`<br />` $encodeData`= ``chr``(``$firstByte``).``chr``(``$payloadLength``).``$payloadLengthExtended``.``$message``;
    ` ``//$encodeData = pack(‘n’, ($firstByte << 8)    		 $payloadLength) . $payloadLengthExtended . $message;<br /> <br /> return` `$encodeData;<br /> }`<br />` `<br />` /*<br /> `` 解包客户端发过来的数据<br /> * @param string $message`<br />` 消息<br /> `` @return boolean string<br /> * 解包后的消息，数据不合法则返回false`<br />` */<br /> public` `function` `unwrap($message=“”)`<br />` {<br /> //取第一字节低4位即为opcode`<br />` $opcode`= ord(``substr``(``$message``, 0, 1)) & 0x0F;
    ``//取第二字节低7位则为payload长度（第一位为mask）
    ``$payloadLength = ord(``substr``(``$message``, 1, 1)) & 0x7F;
    ``//取第二字节高一位及为mask值（0或1，是否进行掩码处理）
    ``$isMask = (ord(``substr``(``$message``, 1, 1)) & 0x80) >> 7;
    `<br /> $maskKey` `= null;`<br />` $data`= null;
    ``$decodeData = null;
    `<br /> //数据不合法（$isMask不为1则表示没有进行掩码处理，0x8表示连接断开）`<br />` if`(``$isMask `!= 1    		 $opcode` `== 0x8)`<br />` {<br /> return` `false;`<br />` }<br /> <br /> //获取掩码密钥和原始数据`<br />` if`(``$payloadLength >= 0 && ``$payloadLength <= 125)
    ``{
    ``//如果payload长度为0-125，第二字节为payload长度，3-6的4个字节为mask key，剩余为数据
    ``$maskKey = ``substr``(``$message``, 2, 4);
    ``$data = ``substr``(``$message``, 6);
    ``}
    ``else if (``$payloadLength == 126)
    ``{
    ``//如果payload长度为126，第二字节为payload长度，3-4的两个字节为数据长度，5-8的4个字节为mask key，剩余为数据
    ``$maskKey = ``substr``(``$message``, 4, 4);
    ``$data = ``substr``(``$message``, 8);
    ``}
    ``else if (``$payloadLength == 127)
    ``{
    ``//如果payload长度为127，第二字节为payload长度，3-10的8个字节为数据长度，11-14的4个字节为mask key，剩余为数据
    ``$maskKey = ``substr``(``$message``, 10, 4);
    ``$data = ``substr``(``$message``, 14);
    ``}
    ``//进行掩码处理
    ``$length = ``strlen``(``$data``);
    ``for``(``$i = 0; ``$i < ``$length``; ``$i``++)
    ``{
    ``$decodeData .= ``$data``[``$i``] ^ ``$maskKey``[``$i % 4];
    ``}
    ``return $decodeData``;
    ``}
    `<br /> <br />}`