WebSocket в Go

ОБЯЗАТЕЛЬНО

Разработчику

WebSocket даёт постоянное двустороннее соединение поверх HTTP upgrade. Подходит для чатов, live-дашбордов, игр и push-уведомлений, где REST с polling слишком медленный. Транспорт ниже HTTP — в TCP и UDP, основа HTTP — веб на stdlib.

См. также: WebSocket — обзор · Асинхронность.

---

WebSocket, HTTP и TCP

Протокол	Модель	Типичное применение
REST/HTTP	Запрос → ответ	CRUD API
WebSocket	Долгое двустороннее	Чат, тикеры, совместное редактирование
Raw TCP	Произвольные байты	Свой бинарный протокол

WebSocket начинается как обычный HTTP GET с заголовками Upgrade: websocket и Connection: Upgrade. После handshake соединение остаётся открытым — фреймы текста или бинарных данных идут в обе стороны.

---

Библиотека

Стандартная библиотека не содержит полноценного WebSocket-стека. На практике используют github.com/gorilla/websocket или nhooyr.io/websocket. Ниже — gorilla.

go get github.com/gorilla/websocket

---

Upgrader и сервер

var upgrader = websocket.Upgrader{
    ReadBufferSize:  1024,
    WriteBufferSize: 1024,
    CheckOrigin: func(r *http.Request) bool {
        // в проде — whitelist Origin, не return true всегда
        return r.Host == "localhost:8080"
    },
}

func wsHandler(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
    conn, err := upgrader.Upgrade(w, r, nil)
    if err != nil {
        log.Print("upgrade:", err)
        return
    }
    defer conn.Close()

    for {
        mt, msg, err := conn.ReadMessage()
        if err != nil {
            break
        }
        log.Printf("recv type=%d len=%d", mt, len(msg))
        if err := conn.WriteMessage(mt, msg); err != nil {
            break
        }
    }
}

func main() {
    http.HandleFunc("/ws", wsHandler)
    log.Fatal(http.ListenAndServe(":8080", nil))
}

Разбор:

• Upgrader.Upgrade переводит HTTP-соединение в WebSocket; до upgrade ответ уже нельзя писать через обычный ResponseWriter.
• CheckOrigin защищает от CSRF-подобных подключений с чужих сайтов — в dev часто ослабляют, в prod проверяют Origin.
• ReadMessage / WriteMessage работают с целыми фреймами; для потоковой обработки — NextReader / NextWriter.
• Цикл завершается при закрытии клиентом или сетевой ошибке; defer conn.Close() освобождает ресурсы.

Origin и TLS

WebSocket в браузере идёт как wss:// поверх TLS. Сервер поднимают через ListenAndServeTLS или reverse proxy (nginx, Caddy), который проксирует Upgrade.

---

Hub — рассылка нескольким клиентам

Типичный паттерн hub: центральная горутина регистрирует клиентов и рассылает broadcast.

type hub struct {
    clients map[*websocket.Conn]struct{}
    broadcast chan []byte
    register  chan *websocket.Conn
    unregister chan *websocket.Conn
}

func (h *hub) run() {
    for {
        select {
        case c := <-h.register:
            h.clients[c] = struct{}{}
        case c := <-h.unregister:
            delete(h.clients, c)
            c.Close()
        case msg := <-h.broadcast:
            for c := range h.clients {
                if err := c.WriteMessage(websocket.TextMessage, msg); err != nil {
                    delete(h.clients, c)
                    c.Close()
                }
            }
        }
    }
}

Разбор:

• Одна goroutine-hub сериализует доступ к clients — без mutex.
• register / unregister вызывают из HTTP-handler после Upgrade.
• При ошибке записи клиент удаляют из map, иначе hub «залипнет» на мёртвом соединении.
• Broadcast через канал отделяет producers (HTTP, другие goroutine) от рассылки.

Связь с select и каналами: hub — классический event loop на select.

---

Клиент (Go)

conn, _, err := websocket.DefaultDialer.Dial("ws://localhost:8080/ws", nil)
if err != nil {
    log.Fatal(err)
}
defer conn.Close()

if err := conn.WriteMessage(websocket.TextMessage, []byte("hello")); err != nil {
    log.Fatal(err)
}
_, msg, err := conn.ReadMessage()

Разбор:

• DefaultDialer.Dial выполняет client-side handshake.
• Таймауты и TLS настраивают через поля Dialer (HandshakeTimeout, TLSClientConfig).
• Для нагрузочных клиентов переиспользуют одно соединение, а не Dial на каждое сообщение.

---

Ping, pong и дедлайны

conn.SetReadDeadline(time.Now().Add(60 * time.Second))
conn.SetPongHandler(func(string) error {
    conn.SetReadDeadline(time.Now().Add(60 * time.Second))
    return nil
})

Разбор:

• Без read deadline «тихие» клиенты держат goroutine и file descriptor.
• Ping/pong (RFC 6455) обнаруживает обрыв; gorilla может слать ping из фоновой goroutine.
• Паттерн совпадает с SetDeadline на TCP — см. 27.md.

---

WebSocket и горутины

На каждое соединение обычно одна goroutine на чтение и одна на запись (или hub). Ограничивайте число клиентов семафором — как для TCP-серверов.

При shutdown сервиса закрывают listener, затем все websocket.Conn, чтобы goroutine завершились до exit.

---

Ключевые тезисы

• WebSocket — upgrade HTTP, дальше фреймы, а не новый TCP-port.
• CheckOrigin, TLS и лимиты соединений обязательны в production.
• Hub на каналах масштабирует broadcast без гонок на map клиентов.

---

Мини-практикум

1. Echo-сервер /ws и клиент из websocket.DefaultDialer.
2. Добавьте hub с broadcast «новое сообщение всем».
3. Сравните задержку push через WebSocket и polling REST раз в секунду.

---

Типичные ошибки

Ошибка	Последствие
CheckOrigin: true в prod	Подключение с чужого сайта
Писать в ResponseWriter после Upgrade	Сломанный протокол
Нет ping/deadline	Утечка goroutine
Concurrent WriteMessage без mutex	Race, corrupted frames

---

Связанные материалы

• TCP и UDP в Go — UNIX domain sockets, сырой транспорт
• Веб на stdlib — HTTP до upgrade
• Gin — REST рядом с WebSocket на том же порту через http.Server

---

Основа по протоколу

Обзор WebSocket в сетевом разделе — WebSocket.