在通常的智能家居場景中，我們可以很方便地從口袋中掏出手機，打開APP應用，點擊幾下，啟動家里的熱水器，這樣下班回家后，馬上就可以洗個熱水澡。
在這點擊的零點幾秒的時間內，Internet網上的控制報文是如下傳輸的。
?、倏蛻羰謾C連接到云服務器發出熱水器的控制指令
?、谠品掌靼芽刂浦噶钷D發給家中智能家居網關，控制熱水器開關
?、蹮崴黜憫刂浦噶?，將結果反饋給云服務器
?、茉品掌髟賹⒔Y果反饋給客戶APP，APP顯示設置成功
大家可能會問一個問題，為什么客戶APP不直接控制智能家居網關，而使用云服務器做中轉？
答案：智能家居設備是躲在家用路由器的后面，它的ip地址并不是公網地址，因此用戶手機是無法訪問到智能家居設備。同理，云服務器也無法訪問到智能家居設備。
因此智能家居設備需要主動向云服務器發起連接，并建立好連接。這樣客戶APP就可以就隨時登錄到云端，通過云端對智能家居進行控制。
我們拿在internet世界常用的HTTP協議來實現智能家居網關和云服務器的交互控制。HTTP協議非常簡單，客戶端發起一個request，服務器回一個response。
大家注意，服務器是不能主動發起請求的，這是因為HTTP協議必須是客戶端發起的。因此如果要控制智能家居設備，智能家居設備需要不停的向服務器發起詢問，查看云服務器是否對它下控制命令。
設備不停地對服務器請求會造成以下問題：
1、無論設備還是云服務器，CPU很忙，設備性能下降
2、占用帶寬，特別是云服務器的帶寬資源是比較昂貴的
好，我們現在請出WebSocket協議來替換HTTP協議的實現，設備和服務器的請求變成下面的對話：
這樣就明顯合理多了，因此WebSocket協議有如下幾個優點：
1、更小的控制開銷。建立連接后，用于協議控制的數據包頭部相對較小，在不擴展的情況下，只有2-10個字節。相對于HTTP請求每次都要帶完整的頭部，開銷要小很多
2、更強的實時性，協議是雙工的?？蛻舳撕头掌鞫硕伎梢噪S時發起請求。
正因為WebSocket有這些優點，它當前被大量使用在如下領域：
1、社交聊天，如果WebSocket早一些出來，QQ和微*聊天的協議估計就是它了
2、彈幕
3、多玩家游戲
4、協同編輯，比如Google Docs，允許多人在線同時編輯相同一篇文檔
5、股票基金報價
6、基于位置的應用
7、智能家居
可以看出來，需要實時性的場景都會使用WebSocket。
WebSocket vs HTTP
下圖是WebSocket和HTTP協議層次模型：
為什么客戶不直接控制智能家居網關，而要使用云服務器做中轉？
從圖上可以看出，HTTP和WebSocket有一些交集，我們通過下面一個典型的WebSocket握手請求來展示：
客戶端請求
GET/webfin/websocket/ HTTP/1.1Host： localhostUpgrade： websocket
Connection:UpgradeSec-WebSocket-Key： xqBt3ImNzJbYqRINxEFlkg==Origin： http://服務器地址Sec-WebSocket-Version： 13
服務器回應
HTTP/1.1101 Switching ProtocolsUpgrade： websocketConnecTIon： UpgradeSec-WebSocket-Accept： K7DJLdLooIwIG/MOpvWFB3y3FE8=
可以看出來，WebSocket建立連接是使用HTTP協議進行握手的，握手完成之后，WebSocket就和HTTP沒有關系了，真正的數據傳輸階段是不需要http協議參與的。
WebSocket和HTTP是獨立的協議，那么為什么WebSocket協議借用了HTTP的協議來建立連接而不是自建一套獨立的協議呢？
在前幾年的時候，在大多數公司里，IT為了讓大家安心工作，在公司的防火墻上把QQ的端口號封了，這樣既解決了大家可以正常上網，但不能上網QQ聊天。如果QQ改用WebSocket來實現，WebSocket使用和HTTP相同的80端口，IT就沒法限制了，除非把Web瀏覽也禁掉。因此WebSocket協議借用了HTTP的協議來建立連接，使用HTTP的端口號，可以繞過大多數防火墻的限制。有Web的地方，WebSocket就可以通行無阻。
瀏覽器的兼容性
由于WebSocket協議是在2011年終定稿，因此一些舊款的瀏覽器還無法支持WebSocket，比如IE10以前的版本。下面是實現了WebSocket的瀏覽器(終版本RFC6455)：
Web世界日新月異，但IE的對新技術的支持總要慢一拍，所以現在IE的份額也在逐年下降。來自Net Market Share 2016年7月份的統計，Google的Chrome瀏覽器(48.65%)已經超越 IE(31.65%)的*。這里提醒，還在用IE老版本的朋友們，趕快升級吧。
WebSocket之前
大家可能會有疑問，2011年WebSocket才終定稿，那么之前如何實現像聊天室之類的實時應用呢？答案是：使用tcp編程。所以像QQ這樣的聊天程序，騰訊需要自己開發私有的SDK來實現。如果今天開發QQ聊天程序，直接拿WebSocket來用就好了，瀏覽器、客戶端程序、服務器程序、各種編程語言都已經開發了現成的WebSocket庫函數，可以直接調用。底層的通信協議和實現細節不用再考慮了。
HTTP和WebSocket的編程對應于OSI七層協議中的第七層，而tcp編程在第三層。從編程角度來說，層次越高，編碼越簡單。原理類似于，程序員用c語言編程還是python編程一樣，python寫幾句話，c可能需要寫幾頁的程序。
總結：在web開發之前是沒有保持長鏈接的協議，WebSocket的誕生使其從無到有，全雙工、實時、高效，WebSocket迎合了實時通訊的需求。
