WebSocketの仕組み - リアルタイム双方向通信を理解しよう

WebSocketとは

WebSocketは、クライアントとサーバー間で双方向のリアルタイム通信を実現するプロトコルです。チャットアプリ、オンラインゲーム、株価表示など、即時性が求められるアプリケーションで使用されます。

WebSocketのURL: ws://（非暗号化）とwss://（TLS暗号化）が使用されます。

HTTPとWebSocketの違い

WebSocketのハンドシェイク

WebSocket（RFC 6455）の Upgrade ハンドシェイクは HTTP リクエスト/レスポンスとして次のように行われます。

GET /chat HTTP/1.1
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ==

サーバーは 101 Switching Protocols で応答します。

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade

JavaScript実装例

const socket = new WebSocket('wss://example.com/chat');

socket.addEventListener('open', (event) => {
    console.log('接続成功');
    socket.send('Hello Server!');
});

socket.addEventListener('message', (event) => {
    console.log('受信:', event.data);
});

Socket.IO

Socket.IOは、WebSocketをベースにした高機能なライブラリです。

• フォールバック: WebSocketが使えない場合はHTTPロングポーリングを使用
• 自動再接続: 切断時に自動的に再接続
• Room機能: クライアントをグループ化

まとめ

WebSocketは、リアルタイム双方向通信を実現する強力なプロトコルです。HTTPとの特性の違いを理解し、アプリケーションの要件に応じて適切に選択・実装することが重要です。

参考リソース

• RFC 6455 - The WebSocket Protocol
• MDN - The WebSocket API
• MDN - Writing WebSocket servers
• Socket.IO Documentation
• WHATWG - HTML Standard: WebSocket