در اپلیکیشن‌های مدرن، نیازهای مختلفی برای ارتباط‌گیری وجود دارد و تکنولوژی‌های متنوعی برای پاسخگویی به این نیازها توسعه یافته‌اند. یکی از روش‌ها برای ارتباط گیری وب سوکت websocket است. WebSocket یک پروتکل ارتباطی کاملاً دوطرفه و پایدار است که در بستر کلاینت-سرور و وب‌اپلیکیشن‌های بی‌درنگ استفاده می‌شود. با استفاده از websockets، ارتباط بین مرورگر و سرور مستقیم و پایدار است و امکان ارسال داده‌ها در زمان واقعی و بدون نیاز به درخواست مجدد فراهم می‌شود. در این مقاله به این سوال پاسخ می‌دهیم که وب سوکت چیست و ویژگی‌های ان را بررسی می‌کنیم.
اگر علاقمند بودید به این مقاله، جهت کسب اطلاعات بیشتر سرور اختصاصی را بخوانید.
وب سوکت چیست؟
websocket چیست؟ وب سوکت یک پروتکل ارتباطی است که برای برقراری ارتباط دوطرفه و برخط بین مرورگر کاربر و سرور استفاده می‌شود. این پروتکل از پروتکل HTTP به عنوان پایه‌ای برای برقراری ارتباط استفاده میکند، اما در عین حال دارای ویژگی‌هایی است که امکان برقراری ارتباط برخط و دوطرفه را فراهم میکند.
websocket server توانایی برقراری اتصال دائمی بین مرورگر و سرور را دارد، به این معنی که پس از برقراری اتصال، داده‌ها به صورت ناهمزمان و به صورت فوری بین دو طرف ارسال و دریافت می‌شوند، بدون نیاز به ارسال درخواست‌های جداگانه از سمت مرورگر.
اگر علاقمند بودید به این مقاله، جهت کسب اطلاعات بیشتر پروکسی واتس اپ را بخوانید.
WebSocket چگونه کار میکند؟
ما متوجه شدیموب سوکت چیست و در ادامه ببینیم که وب سوکت چکونه کار میکند. web sockets ارتباط دو طرفه را بین کلاینت و سرور فراهم میکند. این به معنای این است که هر دو طرف می‌توانند به صورت همزمان داده‌ها را ارسال و دریافت کنند، بدون نیاز به ساختار درخواست-پاسخ استانداردی که در HTTP وجود دارد.
برای برقراری اتصال WebSocket، کلاینت ابتدا یک درخواست HTTP معمولی ارسال میکند. سپس سرور پاسخ مربوطه را ارسال کرده و فرایند Handshake کامل می‌شود. در این مرحله، هدرهای خاصی مانند Upgrade و Connection برای تشخیص و اعلام پروتکل web socketاستفاده می‌شود.
در حال حاضر، بیشتر مرورگرهای اصلی از جمله گوگل کروم، فایرفاکس، سافاری و اوپرا پروتکل WebSocket (websocket protocol) را پشتیبانی می‌کنند. استفاده از WebSocket در پروژه‌های مبتنی بر ESP32 و esp8266 نیز امکان‌پذیر است و می‌توانید با استفاده از این تکنولوژی، ارتباط بلادرنگ بین صفحه‌های وب و سخت‌افزار را برقرار کنید.
تفاوت HTTP با Websocket چیست؟
تفاوت اصلی بین HTTP و websocketدر ماهیت ارتباطی آن‌ها است. در ادامه برخی از تفاوت‌های بین این دو پروتکل را بررسی می‌کنیم:
1. نوع ارتباط
HTTP یک پروتکل یک‌طرفه است که برای هر درخواست، پاسخی را دریافت میکند. در حالی که WebSocket یک پروتکل دوطرفه است که به صورت real-time بین مرورگر و سرور ارتباط برقرار میکند.
2. مکانیزم ارتباط
در HTTP، مرورگر به صورت فعال درخواست‌ها را ارسال میکند و سرور به هر درخواست با یک پاسخ رسیدگی میکند. این به معنای این است که نیاز است که مرورگر صبر کند تا پاسخ دریافت شود. اما در WebSocket، ارتباط بین مرورگر و سرور در هر دو جهت برقرار است و داده‌ها بین آن‌ها به صورت مستقیم و بدون نیاز به ارسال درخواست انتقال می‌یابند.
3 Overhead ارتباط
در HTTP، هر درخواست نیاز به هدرهای زیادی برای اطلاعات مانند متد درخواست، هدرهای HTTP و اطلاعات دیگر دارد. این موارد Overhead اضافه‌ای به ارتباط اضافه می‌کنند. اما در WebSocket، پس از برقراری ارتباط اولیه، داده‌ها به صورت فریم‌های کوچک و مستقل ارسال می‌شوند که Overhead کمتری دارند و این بهبود در عملکرد و کارایی ارتباط کمک میکند.
اگر علاقمند بودید به این مقاله، جهت کسب اطلاعات بیشتر گیت هاب چیست را بخوانید.
مزایای استفاده از WebSocket
حال که فهمیدیم وب سوکت چیست، بهتر است مزایای آن را بدانیم. استفاده از WebSocket در برنامه‌های وب دارای مزایای زیادی است که در زیر مزایای آن را بررسی می‌کنیم:
1. کاهش تعداد درخواست‌های مجدد
با استفاده از WebSocket، می‌توانید داده‌ها را به صورت دائمی و بدون نیاز به درخواست‌های مجدد بین مرورگر و سرور منتقل کنید.
2. کاهش ترافیک شبکه
در پروتکل HTTP، برای هر درخواست، یک اتصال جدید برقرار می‌شود. اما در WebSocket اتصال‌ها برقرار می‌مانند و نیازی به برقراری اتصال جدید برای هر درخواست نیست.
3. ارتباط دوطرفه
WebSocket به برنامه‌نویسان امکان می‌دهد تا داده‌ها را به صورت دوطرفه بین مرورگر و سرور ارسال کنند، به این ترتیب برنامه‌ها قابلیت تعامل بیشتر و پویاتر با کاربران را پیدا می‌کنند.
4. کاهش تأخیر
با استفاده از WebSocket، ارتباط بین مرورگر و سرور با استفاده از یک اتصال دائمی و بدون وقفه برقرار می‌شود. این اتصال دائمی باعث کاهش تأخیر و بهبود کارایی برنامه‌های وب می‌شود.
5. پشتیبانی از cross-domain
WebSocketبه توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد تا ارتباط بین برنامه‌های وب را از دامنه‌های مختلف برقرار کنند. این ویژگی برای پروژه‌های بزرگ و پیچیده مفید است.
6. افزایش سرعت و کارایی برنامه
با استفاده از WebSocket، برنامه‌ها می‌توانند به صورت بلادرنگ با کاربران ارتباط برقرار کنند و به سرعت به تغییرات و درخواست‌های کاربران پاسخ دهند. این ویژگی می‌تواند به بهبود کارایی و سرعت برنامه کمک کند.
7. پشتیبانی از برنامه‌های چندگانه
WebSocketبه توسعه‌دهندگان اجازه می‌دهد برنامه‌هایی را برای هماهنگی و هم‌زمان‌سازی اطلاعات و ارسال داده‌های بلادرنگ بین چندین دستگاه یا برنامهای کاربردی ایجاد کنند.
محدودیت‌های وب سوکت
برخی از محدودیت‌های وب سوکت عبارتند از:
1. پشتیبانی مرورگر
علی‌رغم اینکه بسیاری از مرورگرها امکان استفاده از وب سوکت را پشتیبانی می‌کنند، اما همه مرورگرها این قابلیت را بصورت کامل و یکسان پشتیبانی نمی‌کنند.
2. پروکسی‌ها و فایروال‌ها
برخی از پروکسی‌ها و فایروال‌ها ممکن است قابلیت ارتباط با وب سوکت را مسدود کنند یا باعث مشکل در برقراری ارتباط شوند. این محدودیت‌ها ممکن است توسط سازمان‌ها، شبکه‌های عمومی یا تنظیمات امنیتی فراهم شده باشند.
3. عدم استقلال از HTTP
از آنجا که وب سوکت بر پایه پروتکل HTTP استوار است، در صورت قطع شدن اتصال HTTP، اتصال وب سوکت نیز قطع خواهد شد. این مسئله ممکن است در برخی مواقع که اتصال شبکه نامطلوب است یا هنگام تغییر حالت شبکه مثلاً از Wi-Fi به داده همراه به وجود آید.
4. محدودیت‌های سرور
سرورها نیز ممکن است محدودیت‌های خود را در استفاده از وب سوکت داشته باشند، مثلاً تعداد حداکثر اتصال‌های همزمان یا تعداد کلاینت‌های مجاز.
5. استفاده از منابع سرور
استفاده از وب سوکت منجر به مصرف منابع سرور بیشتری نسبت به استفاده از HTTP می‌شود. ارتباط‌های دائمی و بدون وقفه وب سوکت ممکن است به مصرف بیشتر پردازنده و حافظه سرور منجر شود.
6. محدودیت‌های شبکه
برخی از شبکه‌ها ممکن است محدودیت‌های خود را در استفاده از وب سوکت داشته باشند، مثلاً برخی پروکسی‌ها ممکن است از ارتباط‌های WebSocket پشتیبانی نکنند و آن‌ها را مسدود کنند.
7. مسائل امنیتی
مانند هر فناوری دیگری، وب سوکت نیز ممکن است به مسائلهای امنیتی مختلفی مواجه شود. برنامه‌نویسان باید مواردی مانند حفاظت از ارتباطات، حفاظت از حریم خصوصی کاربران، احراز هویت و سطح دسترسی و مهارت‌های امنیتی دیگر را در طراحی و پیاده‌سازی وب سوکت مد نظر داشته باشند.
وب سوکت در جاوا اسکریپت
Socket.IO یکی از کتابخانه های زبان برنامه نویسی جاوا اسکریپت است و در واقع یک کتابخانه متن باز است که برای برقراری ارتباط لحظه‌ای بین کلاینت و سرور در برنامه‌های تحت وب استفاده می‌شود. این کتابخانه از فناوری WebSocket بهره می‌برد و امکان ارتباط دوطرفه و با تاخیر کم را بین سرور و کلاینت فراهم میکند.
Socket.IO تلاش میکند تا ابتدا ارتباط را با استفاده از WebSocket ایجاد کند. در صورتی که ارتباط WebSocket امکان‌پذیر نباشد، به صورت خودکار به HTTP long-polling برمی‌گردد. همچنین، در صورت قطع اتصال، کلاینت به صورت خودکار تلاش میکند برای برقراری ارتباط دوباره.
برنامه نویسی سوکت در زبان جاوا
برنامه نويسي(socket programming) سوکت پروگرمینگ یک روش است که امکان برقراری ارتباط و تبادل اطلاعات بین دو یا چند نود (Node) در یک شبکه را فراهم میکند. هر نود یا سوکت به یک آدرس IP و پورت مشخص متصل می‌شود.
سوکت‌ها می‌توانند در دو سرور مختلف باشند و از طریق شبکه با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. وقتی که یک سوکت در یک سرور برنامه‌نویسی می‌شود، آدرس IP و پورت مشخصی به آن اختصاص داده می‌شود. سپس سوکت‌های دیگر نیز برای خود آدرس IP و پورت مشابهی را دارند تا بتوانند با سوکت اصلی یا همان نود، اتصال برقرار کنند.
سوکت در زبان جاوا
در زبان برنامه نويسي جاوا، سوکت (Socket) به عنوان یک نقطه پایانی برای برقراری ارتباط دوطرفه بین دو برنامه در یک شبکه استفاده می‌شود. سوکت به صورت یک انتزاع برای ارتباط شبکه در نظر گرفته می‌شود و توسط لایه tcp ip مدیریت می‌شود. هر سوکت در جاوا به یک شماره پورت مرتبط می‌شود که با استفاده از آن لایه TCP می‌تواند بفهمد کدام برنامه چه نوع اطلاعاتی را می‌خواهد ارسال یا دریافت کند.
ارائه دهنده سرویس ابری ابرآراز بهترین خدمات را دنبال کنید.
نتیجه گیری
در این مقاله به اینکه وب سوکت چیست پرداختیم. WebSocketها یک ابزار بسیار مفید برای ایجاد عملکردهای بلادرنگ در انواع وب، موبایل و دسکتاپ هستند. با استفاده از WebSocket، می‌توانید ارتباط بین کلاینت و سرور را برقرار کرده و داده‌ها را به صورت بی‌درنگ و بدون نیاز به درخواست مجدد ارسال کنید.
سوالات متداول
وب سوکت چیست؟
وب سوکت چیست؟ وب سوکت یک پروتکل ارتباطی است که برای برقراری ارتباط دوطرفه و برخط بین مرورگر کاربر و سرور استفاده می‌شود.
از وب سوکت در چه جاهایی استفاده می‌شود؟
از کاربردهای رایج وب سوکت می‌توان به چت آنلاین، بازی‌های چندنفره، بروزرسانی‌های برخط، نمودارهای برخط و برنامه‌های همکاری در زمان واقعی اشاره کرد. از وب سوکت در پایتون، وب سوکت در php، وب سوکت در لاراول، وب سوکت ابر آروان، وب سوکت در جاوا اسکریپت و غیره نیز می‌توان استفاده کرد.
