【译】 WebSocket 协议第七章——关闭连接（Closing the Connection）-白红宇

【译】 WebSocket 协议第七章——关闭连接（Closing the Connection）

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发布时间：2019-06-19

本文共 4521 字，大约阅读时间需要 15 分钟。

概述

本文为 WebSocket 协议的第七章，本文翻译的主要内容为 WebSocket 连接关闭相关内容。

关闭连接（协议正文）

7.1 定义

7.1.1 关闭 WebSocket 连接

要关闭 WebSocket 连接，终端需要关闭底层的 TCP 连接。终端需要使用一个方法来干净的关闭TCP连接，还有 TLS 会话，如果可能的话，抛弃后面可能受到的任意字符。终端可能会在需要的时候，通过任何方式来关闭连接，例如在收到攻击时。

在底层的 TCP 连接中，通常大多数情况下，服务端应该先关闭，所以是服务端而不是客户端保持 TIME_WAIT 状态（因为客户端先关闭的话，这会阻止服务端在2 MSL 内重新打开这条连接，而如果服务器处于 TIME_WAIT 状态下，如果收到了一个带有更大序列号的新的 SYN 包时，也能够立即响应重新打开连接，从而不会对服务器产生影响）。反常情况（例如在合理的时间后，服务端收到一个 TCP 关闭包）下，客户端应该开始关闭 TCP 连接。像这样的，当服务端进入关闭 WebSocket 连接状态时，它应该立刻准备关闭 TCP 连接，然后当客户端客户端准备关闭连接时，他应该等待服务端的 TCP 关闭包。

用 C 语言的 Berkeley socket 作为例子来展示如何彻底的关闭连接，一端需要用 SHUP_WR 调用 shutdown() 方法，调用 recv() 直到获得一个值为 0 的表示对面也准备有序关闭连接的返回值，然后最后调用 close() 来关闭 socket 通道。

7.1.2 开始进行 WebSocket 关闭握手

用一个状态码 code （第 7.4 节）和一个可选的关闭原因 reason （第 7.1.6 节）来开始 WebSocket 关闭握手，终端必须发送一个在第 5.5.1 节中描述的一样的关闭帧，将状态码设置为 code 字段，将关闭原因设置为 reaons 字段。一旦终端已经发送和收到了关闭控制帧，那么终端应该像第 7.1.1 节中定义的一样关闭 WebSocket 连接。

7.1.3 已经开始 WebSocket 关闭握手

在发送或者收到了关闭帧时，我们可以说已经开始 WebSocket 关闭握手，并且 WebSocket 连接的状态已经到了“关闭中”（CLOSING）状态。

7.1.4 WebSocket 连接已关闭

当底层的 TCP 连接关闭后，我们可以说WebSocket 连接已关闭，并且 WebSocket 连接已经到了”关闭“（CLOSED）状态。如果 TCP 连接在 WebSocket 关闭握手完成之后已经关闭，那么我们可以说 WebSocket 连接已经被彻底关闭。

如果 WebSocket 连接没有被建立，我们也说WebSocket已经关闭，但是不彻底。

7.1.5 WebSocket 关闭状态码

就像在第 5.5.1 和第 7.4 节中定义的一样，关闭帧可以包含一个关闭的状态码和指定的原因。WebSocket 连接的关闭可能是同时由另一个终端发起。WebSocket 关闭状态码是在第 7.4 节中定义的在第一关闭帧中的由实现该协议的应用程序接收的状态码。如果关闭帧中没有包含状态码，WebSocket 关闭状态码被默认为1005。如果WebSocket 已经关闭并且终端没有收到任何的关闭帧（例如发生了可能底层的传输连接突然丢失的情况），那么WebSocket 关闭状态码被默认为1006。

注：两个终端可能没有就WebSocket 关闭状态码的值达成一致。例如：如果远端发送一个关闭帧，但是本地应用没有从它的 socket 缓冲区中读到关闭帧的数据，同时本地应用单独的决定关闭连接并且发送了一个关闭帧，那么两个终端都发送了并且会收到一个关闭帧，同时不会发送更多的关闭帧。每一个终端会看到另一个终端发送过来的WebSocket 关闭状态码的状态码。像这样的，在这个示例里面，有可能两个终端都没有协商过WebSocket 关闭状态码，两个终端都几乎在同一时间单独开始 WebSocket 关闭握手。

7.1.6 WebSocket 连接关闭原因

像第 5.5.1 节和第 7.4 节中定义的一样，一个关闭帧可能包含一个用于关闭的表示原因的状态码，然后是 UTF-8 编码的数据，数据的解析方式是留给终端来解释，而不在这个协议中定义。一个正在关闭中的 WebSocket 连接可能是同时从另一端开始的。WebSocket 连接关闭原因是实现了该协议的应用收到的紧跟在状态码（第 7.4 节）之后的包含在第一个关闭控制帧中的 UTF-8 编码数据。如果在关闭控制帧中没有这些数据，那么WebSocket 连接关闭原因的值就是一个空字符串。

注：和在第 7.1.5 中被提到的逻辑一样，两个终端可能没有协商过WebSocket 连接关闭原因。

7.1.7 WebSocket 连接失效

某些算法和规范要求终端有WebSocket 连接失效。为了实现这些，客户端必须关闭 WebSocket 连接，并且可以用一个合适的方式向用户上报相关问题（尤其是对开发者有帮助的内容）。相似的，为了实现这个，服务端必须关闭 WebSocket 连接，并且应该用日志记录这个问题。

如果在此之前WebSocket 已经建立连接，此时终端需要让WebSocket 连接失效，那么在进行关闭 WebSocket 连接之前，终端需要发送一个包含恰当的状态码（第 7.4 节）。终端在确认另一端没有能力接收或者处理关闭帧时，可能会选择省略发送关闭帧，从而在一开始就进入正常错误流程导致 WebSocket 连接关闭。终端在接到WebSocket 连接失效的指令后，不能继续尝试处理来自另一端的数据（包括响应的关闭帧）。

除了上面说到的场景和应用层指定的场景（例如：脚本使用了 WebSocket 的 API）外，客户端不应该关闭连接。

7.2 异常关闭

7.2.1 客户端主动关闭

在开始握手中的某些特定算法，需要客户端让WebSocket 连接失效。为了实现这些，客户端必须像第 7.1.7 节中定义的一样让WebSocket 连接失败。

如果任意一端底层的传输连接意外丢失，客户端必须让WebSocket 连接失败。

除了上面指定的情况和应用层的约束（例如，脚本使用了 WebSocket 的 API）外，客户端不应该关闭连接。

7.2.2 服务端主动关闭

在开始监建立连接握手时，有些算法要求或者推荐服务端终端 WebSocket 连接。为了实现这些，服务端必须关闭 WebSocket 连接（第 7.1.1 节）。

7.2.3 从异常关闭中恢复

导致异常关闭的原因有很多。例如是由于一个临时的错误导致的关闭，在这种情况下能够恢复就能够带来一个稳定的连接，恢复正常的操作。有些问题也有可能是一个非临时的问题导致的，在这种情况下如果每个客户端都遇到了异常的关闭，客户端立刻重试连接并且不间断情况下，服务端可能会收到由于大量客户端重新连接带来的拒绝服务攻击。最终的结果就是这个方案可能会导致服务没有办法及时的恢复，或者让服务恢复变得困难的多。

为了避免这个问题，客户端应该在异常终端尝试恢复连接时，使用在这一节中定义的一些备选策略。

第一次尝试恢复连接应该在一个随机长度时间后。随机事件的参数如何选择，这个交给客户端来决定；选择 0 到 5 秒之间的随机值是一个合理的初始延时，但是客户端可以根据自己的经验和特定的应用来选择不同长度的时间延时。

如果第一次重试连接失败，接下来的连接的延时应该变大，使用如截断二进制指数退避方法（译者注：解决以太网碰撞算法，见）等来进行设置这个延时。