WebSocket

WebSocket é um protocolo bidirecional eficiente, ideal para comunicação em tempo real, como chats e jogos.

Por
5 min. de leitura

Olá, querida(o) estudante! O WebSocket é uma tecnologia essencial para aplicações que exigem comunicação em tempo real entre cliente e servidor, como chats, jogos multijogador e painéis financeiros. Diferente do HTTP tradicional, ele permite uma conexão contínua e bidirecional, garantindo baixa latência e alta eficiência. Neste artigo, vamos aprender sobre o funcionamento do WebSocket, suas vantagens, limitações e como ele se compara a alternativas, como Long Polling e SSE.

O que é WebSocket?

WebSocket é um protocolo de comunicação que permite uma conexão persistente entre cliente (navegador) e servidor. Diferente do modelo tradicional de HTTP, onde cada requisição precisa de uma nova conexão, o WebSocket mantém uma conexão aberta, permitindo o envio e recebimento de mensagens em tempo real de ambos os lados.

Essa tecnologia é amplamente usada em aplicações que exigem atualização contínua de informações, como chats, jogos online e painéis financeiros.

Como Funciona o WebSocket?

A comunicação via WebSocket segue um processo bem definido:

  1. Handshake inicial: O cliente faz uma requisição HTTP/HTTPS ao servidor para iniciar a conexão.
  2. Estabelecimento da conexão: O servidor responde positivamente ao handshake, e o protocolo passa de HTTP para WebSocket.
  3. Troca de mensagens: Após a conexão, cliente e servidor podem enviar mensagens livremente sem a necessidade de novas requisições.

const socket = new WebSocket(‘ws://servidor.com/canal’);

// Enviar uma mensagem ao servidor

socket.send(‘Olá, servidor!’);

// Receber uma mensagem do servidor

socket.onmessage = (mensagem) => {

  console.log(‘Mensagem recebida:’, mensagem.data);

};

Esquemas URI e Portas Padrão

O WebSocket utiliza dois esquemas URI definidos na especificação RFC 6455:

  • ws://: Para conexões não criptografadas, utilizando a porta 80.
  • wss://: Para conexões seguras, criptografadas via TLS, utilizando a porta 443.

Esses esquemas são equivalentes ao HTTP (http://) e HTTPS (https://) porque compartilham as mesmas portas padrão e utilizam a infraestrutura do HTTP/HTTPS no handshake inicial. Durante o handshake, o cliente envia uma requisição HTTP ao servidor com um cabeçalho especial (Upgrade: websocket), indicando a intenção de trocar para o protocolo WebSocket. Após o servidor aceitar a requisição, a comunicação passa a usar o protocolo WebSocket sobre a conexão TCP, garantindo eficiência e persistência.

Essa equivalência facilita a integração do WebSocket com sistemas existentes, reduzindo a necessidade de novas configurações de portas ou regras de firewall.

Principais Características do WebSocket

O WebSocket possui algumas características que o tornam ideal para comunicação em tempo real:

  • Conexão Bidirecional: Permite que cliente e servidor enviem mensagens em ambos os sentidos sem depender de novas requisições, garantindo uma comunicação fluida e contínua.
  • Baixa Latência: Como a conexão permanece aberta, a troca de dados ocorre quase instantaneamente, essencial para aplicações como jogos ou chats em tempo real.
  • Uso de Padrões Abertos: O protocolo é amplamente suportado pelos navegadores modernos, o que facilita sua implementação em diferentes sistemas.
  • Eficiência: Ao manter uma única conexão aberta, o WebSocket reduz a sobrecarga do servidor e o tráfego de rede, sendo mais eficiente que métodos como o long polling, que exige várias requisições repetitivas.

Arquitetura do WebSocket: Mensagens e Fluxo de Dados

Diferentemente de um simples fluxo de bytes usado pelo TCP, o WebSocket organiza a comunicação em quadros (frames), que formam mensagens completas. Essas mensagens podem conter:

  • Texto: Ideal para mensagens legíveis, como em chats.
  • Binário: Usado para arquivos ou dados compactos.
  • Controle: Quadros de comando para manter a conexão.

Essa arquitetura torna o WebSocket uma solução eficiente e estruturada para aplicações que exigem interatividade em tempo real.

Vantagens do WebSocket

O WebSocket oferece várias vantagens em relação aos modelos tradicionais de comunicação:

  1. Redução de Sobrecarga: Como a conexão é mantida, não há necessidade de criar novas requisições.
  2. Maior Velocidade: A comunicação é praticamente instantânea, ideal para dados que precisam de baixa latência.
  3. Escalabilidade: Funciona bem em aplicações com alto volume de usuários simultâneos.
  4. Flexibilidade: Pode ser usado para enviar qualquer tipo de dado, como texto, binário ou arquivos.

Desafios e Limitações

Apesar das vantagens, o WebSocket também apresenta alguns desafios:

  • Compatibilidade: Alguns proxies ou servidores antigos podem bloquear conexões WebSocket.
  • Segurança: Requer atenção com criptografia e autenticação, especialmente em conexões sensíveis.
  • Complexidade: A implementação e o gerenciamento podem ser mais trabalhosos do que em métodos HTTP convencionais.

Alternativas ao WebSocket

Embora o WebSocket seja altamente eficiente para comunicação bidirecional em tempo real, existem alternativas que podem ser mais simples ou apropriadas dependendo do cenário. Abaixo há algumas alternativas: 

  • Long Polling: O cliente envia uma requisição ao servidor, que mantém a conexão aberta até ter novos dados. Isso simula atualizações em tempo real, mas com maior sobrecarga no servidor.
  • Server-Sent Events (SSE): Permite ao servidor enviar atualizações contínuas para o cliente por uma única conexão HTTP, mas é unidirecional e não permite comunicação do cliente para o servidor.

WebSocket vs HTTP

Apesar de ambos serem protocolos de comunicação, o WebSocket difere do HTTP em aspectos importantes:

  • HTTP: Baseado no modelo requisição-resposta. Cada interação exige uma nova conexão e desconexão.
  • WebSocket: Mantém uma conexão aberta, permitindo comunicação contínua e bidirecional.

Embora o HTTP seja mais simples para casos de uso estáticos, o WebSocket é indispensável para cenários dinâmicos em tempo real.

Quando Usar WebSocket?

O WebSocket é ideal para aplicações que exigem atualização contínua ou comunicação em tempo real, como:

  • Chats e Mensagens Instantâneas: Permite que mensagens sejam enviadas e recebidas em tempo real.
  • Jogos Multiplayer: Atualiza as interações dos jogadores quase instantaneamente.
  • Painéis de Monitoramento: Atualiza gráficos e tabelas automaticamente com novos dados.
  • Transmissões de Dados em Tempo Real: Como cotações de ações e criptomoedas.

Esses casos de uso mostram o poder do WebSocket em aplicações que exigem performance e interatividade.

Conclusão

O WebSocket é uma solução poderosa para comunicação em tempo real na web, permitindo conexões contínuas, rápidas e eficientes entre cliente e servidor. Sua aplicação em chats, jogos, e painéis de monitoramento demonstra sua flexibilidade e importância no desenvolvimento de aplicações modernas. Ao entender como funciona e onde aplicá-lo, você estará preparado para usar o WebSocket tanto na prática quanto nas provas de TI. Continue estudando e explore o potencial dessa tecnologia incrível!

Referências

  • MDN Web Docs. The WebSocket API. 
  • RFC 6455: The WebSocket Protocol
  • Pimentel, R. (2015). WebSocket Essentials: Building Apps that Move at the Speed of the Web

Vamos ver como esse assunto é cobrado em concursos!

1) Ano: 2019 Banca: Universidade Federal do Ceará – UFCE Prova: UFCE – UFCE – Técnico de Tecnologia da Informação – Desenvolvimento de Sistemas – 2019

Sobre WebSockets, assinale a alternativa correta.

a) WebSockets utiliza AJAX para possibilitar a comunicação RESTful.

    b) WebSockets e Sockets de rede são sinônimos, representando o mesmo protocolo e especificação.

    c) De acordo com a RFC 6455 que descreve o protocolo WebSocket, não é possível utilizar WebSockets em ambientes que possuam um servidor proxy.

    d) O handshake WebSocket usa o cabeçalho HTTP Upgrade para mudar do protocolo HTTP para o protocolo WebSocket, com uma requisição de Upgrade.

    e) Por padrão, o protocolo WebSocket usa a porta 8080 para conexões WebSocket comuns e a porta 443 para conexões WebSocket encapsuladas por TLS (Transport Layer Security).

      Gabarito: D

      Comentário: A alternativa D está correta porque descreve o processo de handshake do WebSocket. Durante o handshake, o cliente envia uma requisição HTTP contendo o cabeçalho Upgrade: websocket, que instrui o servidor a trocar do protocolo HTTP para o WebSocket, estabelecendo a comunicação bidirecional. Esse processo é padronizado pela RFC 6455. As demais estão corretas, pois:

      a) Errada. O WebSocket não utiliza AJAX nem está limitado à comunicação RESTful. Ele é um protocolo próprio que permite comunicação bidirecional full-duplex, enquanto o AJAX funciona com requisições HTTP tradicionais.

      b) Errada. WebSockets e sockets de rede não são sinônimos. O WebSocket é um protocolo específico baseado em sockets TCP, mas sua funcionalidade e especificação são voltadas para a web e comunicação em tempo real.

      c) Errada. O WebSocket pode funcionar em ambientes com proxies, desde que o proxy respeite o cabeçalho Upgrade. A afirmação de que ele não funciona nesses cenários é incorreta.

      e) Errada. As portas padrão para WebSocket são 80 para conexões regulares (ws://) e 443 para conexões seguras (wss://). A porta 8080 não é padrão, sendo usada apenas em casos específicos.

      2) Ano: 2024 Banca: Centro de Seleção e de Promoção de Eventos UnB – CESPE CEBRASPE Prova: CESPE/CEBRASPE – BACEN – Analista – Área: Tecnologia da Informação – 2024

      No que diz respeito à arquitetura de sistemas web, julgue os itens a seguir. 

      No WebSocket, utiliza-se um fluxo de bytes no lugar de um fluxo de mensagens para fornecer comunicações completas em uma conexão TCP. 

      ( ) Certo

      ( ) Errado

      Gabarito: Errado

      Comentário: O WebSocket opera sobre o protocolo TCP, que utiliza um fluxo de bytes como base para transmissão de dados. No entanto, o protocolo WebSocket abstrai esse fluxo de bytes e organiza a comunicação em quadros (frames), que compõem mensagens completas. Isso significa que, enquanto o TCP trabalha com bytes, o WebSocket estrutura a comunicação em um nível mais alto, permitindo que cliente e servidor troquem mensagens textuais ou binárias de forma organizada e eficiente.

      • Quadros (frames): São unidades menores usadas para transmitir mensagens de maneira fragmentada ou completa.
      • Mensagens: Representam os dados finais interpretados pelas aplicações, como texto em JSON ou binário.

      Portanto, dizer que o WebSocket utiliza um “fluxo de bytes no lugar de um fluxo de mensagens” é incorreto, já que ele é projetado para trabalhar com mensagens como a principal abstração.

      Então é isso! 

      Bons estudos e até o nosso próximo artigo.

      Prof. Ana Júlia B. de Souza


      Quer ficar por dentro dos concursos públicos abertos e previstos pelo Brasil? Clique nos links abaixo:

      CNU 2025 (CONCURSOS NACIONAL UNIFICADO 2)

      CONCURSOS 2025

      CONCURSOS 2026

      CONCURSOS ABERTOS

      QUESTÕES DE CONCURSOS

      Receba gratuitamente no seu celular as principais notícias do mundo dos concursos. Clique no link abaixo e inscreva-se:

      WHATSAPP

      TELEGRAM

      Por
      5 min. de leitura