WebSocket初探

一.WebSocket简单介绍

  随着互联网的发展,传统的HTTP协议已经很难满足Web应用日益复杂的需求了。近年来,随着HTML5的诞生,WebSocket协议被提出,它实现了浏览器与服务器的全双工通信,扩展了浏览器与服务端的通信功能,使服务端也能主动向客户端发送数据。

  我们知道,传统的HTTP协议是无状态的,每次请求(request)都要由客户端(如 浏览器)主动发起,服务端进行处理后返回response结果,而服务端很难主动向客户端发送数据;这种客户端是主动方,服务端是被动方的传统Web模式 对于信息变化不频繁的Web应用来说造成的麻烦较小,而对于涉及实时信息的Web应用却带来了很大的不便,如带有即时通信、实时数据、订阅推送等功能的应 用。在WebSocket规范提出之前,开发人员若要实现这些实时性较强的功能,经常会使用折衷的解决方法:轮询(polling)Comet技术。其实后者本质上也是一种轮询,只不过有所改进。

  轮询是最原始的实现实时Web应用的解决方案。轮询技术要求客户端以设定的时间间隔周期性地向服务端发送请求,频繁地查询是否有新的数据改动。明显地,这种方法会导致过多不必要的请求,浪费流量和服务器资源。

  Comet技术又可以分为长轮询流技术长轮询改进了上述的轮询技术,减小了无用的请求。它会为某些数据设定过期时间,当数据过期后才会向服务端发送请求;这种机制适合数据的改动不是特别频繁的情况。流技术通常是指客户端使用一个隐藏的窗口与服务端建立一个HTTP长连接,服务端会不断更新连接状态以保持HTTP长连接存活;这样的话,服务端就可以通过这条长连接主动将数据发送给客户端;流技术在大并发环境下,可能会考验到服务端的性能。

  这两种技术都是基于请求-应答模式,都不算是真正意义上的实时技术;它们的每一次请求、应答,都浪费了一定流量在相同的头部信息上,并且开发复杂度也较大。

  伴随着HTML5推出的WebSocket,真正实现了Web的实时通信,使B/S模式具备了C/S模式的实时通信能力。WebSocket的工作流程是这 样的:浏览器通过JavaScript向服务端发出建立WebSocket连接的请求,在WebSocket连接建立成功后,客户端和服务端就可以通过 TCP连接传输数据。因为WebSocket连接本质上是TCP连接,不需要每次传输都带上重复的头部数据,所以它的数据传输量比轮询和Comet技术小 了很多。

WebSocket 属性

以下是 WebSocket 对象的属性。假定我们使用了以上代码创建了 Socket 对象:

属性描述
Socket.readyState只读属性 readyState 表示连接状态,可以是以下值:0 - 表示连接尚未建立。1 - 表示连接已建立,可以进行通信。2 - 表示连接正在进行关闭。3 - 表示连接已经关闭或者连接不能打开。
Socket.bufferedAmount只读属性 bufferedAmount 已被 send() 放入正在队列中等待传输,但是还没有发出的 UTF-8 文本字节数。

WebSocket 事件

以下是 WebSocket 对象的相关事件。假定我们使用了以上代码创建了 Socket 对象:

事件事件处理程序描述
openSocket.onopen连接建立时触发
messageSocket.onmessage客户端接收服务端数据时触发
errorSocket.onerror通信发生错误时触发
closeSocket.onclose连接关闭时触发
// 初始化一个 WebSocket 对象var ws = new WebSocket("ws://localhost:9998/echo");// 建立 web socket 连接成功触发事件ws.onopen = function () { // 使用 send() 方法发送数据 ws.send("发送数据"); alert("数据发送中...");};// 接收服务端数据时触发事件ws.onmessage = function (evt) { var received_msg = evt.data; alert("数据已接收...");};// 断开 web socket 连接成功触发事件ws.onclose = function () { alert("连接已关闭...");};

WebSocket 方法

以下是 WebSocket 对象的相关方法。假定我们使用了以上代码创建了 Socket 对象:

方法描述
Socket.send()使用连接发送数据
Socket.close()关闭连接

websocket实现多人连接聊天


<!DOCTYPE html><html lang="en"><head> <meta charset="UTF-8"> <title>Title</title> <style> .container{ border: 1px solid black; margin: auto 0; width: 600px; height: 300px; overflow: auto; } </style></head><body><div style="width:700px;margin: 0 auto"><h1>1024聊天室</h1> <div class="container"></div> <div class="button1"> <input type="text" id="txt"> <input type="button" value="发送" id="btn"> </div></div><script src="/static/jquery-3.3.1.js"></script><script> $(function () { sendMessage(); }); ws=new WebSocket("ws://127.0.0.1:8888/chat"); //建立连接后执行 ws.onopen=function(){ }; // 接受服务端发过来的数据 ws.onmessage=function (event) { $(".container").append(event.data) }; //服务端主动关闭 ws.onclose=function () { }; function sendMessage(){ $("#btn").click(function () { ws.send($("#txt").val()); }) };</script></body></html>

index.html

<div style="margin:10px;background-color: khaki ">{{client}}: {{msg}}</div>

message.html

from tornado.web import RequestHandlerclass indexhandler(RequestHandler): def get(self, *args, **kwargs): self.render("index.html")

index_request.py

from tornado.websocket import WebSocketHandlerimport uuiduser=set()class ChatHandler(WebSocketHandler): #客户端和服务端已经建立连接,会执行 def open(self, *args, **kwargs): print("来人了") user.add(self) # message 拿到客户端发送的数据 def on_message(self, message): #render_string渲染模板,不send content=self.render_string("message.html",client=uuid.uuid4(),msg=message) for client in user: client.write_message(content) # message=message+"第十六届两个号多个" # 发送数据给客户端 # self.write_message(message) def on_close(self): #客户端主动关闭连接 user.remove(self)

chat_websocket.py

from controller.index_request import indexhandlerfrom controller.chat_websocket import ChatHandlerimport tornado.ioloopimport tornado.websetting={ template_path:templates, static_path:static}application=tornado.web.Application([ (r/index,indexhandler), (r/chat,ChatHandler)],**setting)if __name__=="__main__": application.listen(8888) tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

app.py

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