HTML5 WebSocket

WebSocket 是 HTML5 開始提供的一種在單個 TCP 連接上進(jìn)行全雙工通訊的協(xié)議。

WebSocket 使得客戶端和服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)交換變得更加簡單,允許服務(wù)端主動向客戶端推送數(shù)據(jù)。在 WebSocket API 中,瀏覽器和服務(wù)器只需要完成一次握手,兩者之間就直接可以創(chuàng)建持久性的連接,并進(jìn)行雙向數(shù)據(jù)傳輸。

在 WebSocket API 中,瀏覽器和服務(wù)器只需要做一個握手的動作,然后,瀏覽器和服務(wù)器之間就形成了一條快速通道。兩者之間就直接可以數(shù)據(jù)互相傳送。

現(xiàn)在,很多網(wǎng)站為了實現(xiàn)推送技術(shù),所用的技術(shù)都是 Ajax 輪詢。輪詢是在特定的的時間間隔(如每1秒),由瀏覽器對服務(wù)器發(fā)出HTTP請求,然后由服務(wù)器返回最新的數(shù)據(jù)給客戶端的瀏覽器。這種傳統(tǒng)的模式帶來很明顯的缺點,即瀏覽器需要不斷的向服務(wù)器發(fā)出請求,然而HTTP請求可能包含較長的頭部,其中真正有效的數(shù)據(jù)可能只是很小的一部分,顯然這樣會浪費很多的帶寬等資源。

HTML5 定義的 WebSocket 協(xié)議,能更好的節(jié)省服務(wù)器資源和帶寬,并且能夠更實時地進(jìn)行通訊。

瀏覽器通過 JavaScript 向服務(wù)器發(fā)出建立 WebSocket 連接的請求,連接建立以后,客戶端和服務(wù)器端就可以通過 TCP 連接直接交換數(shù)據(jù)。

當(dāng)你獲取 Web Socket 連接后,你可以通過 send() 方法來向服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù),并通過 onmessage 事件來接收服務(wù)器返回的數(shù)據(jù)。

以下 API 用于創(chuàng)建 WebSocket 對象。

var Socket = new WebSocket(url, [protocal] );

以上代碼中的第一個參數(shù) url, 指定連接的 URL。第二個參數(shù) protocol 是可選的,指定了可接受的子協(xié)議。


WebSocket 屬性

以下是 WebSocket 對象的屬性。假定我們使用了以上代碼創(chuàng)建了 Socket 對象:

屬性描述
Socket.readyState

只讀屬性 readyState 表示連接狀態(tài),可以是以下值:

  • 0 - 表示連接尚未建立。

  • 1 - 表示連接已建立,可以進(jìn)行通信。

  • 2 - 表示連接正在進(jìn)行關(guān)閉。

  • 3 - 表示連接已經(jīng)關(guān)閉或者連接不能打開。

Socket.bufferedAmount

只讀屬性 bufferedAmount 已被 send() 放入正在隊列中等待傳輸,但是還沒有發(fā)出的 UTF-8 文本字節(jié)數(shù)。


WebSocket 事件

以下是 WebSocket 對象的相關(guān)事件。假定我們使用了以上代碼創(chuàng)建了 Socket 對象:

事件事件處理程序描述
openSocket.onopen連接建立時觸發(fā)
messageSocket.onmessage客戶端接收服務(wù)端數(shù)據(jù)時觸發(fā)
errorSocket.onerror通信發(fā)生錯誤時觸發(fā)
closeSocket.onclose連接關(guān)閉時觸發(fā)

WebSocket 方法

以下是 WebSocket 對象的相關(guān)方法。假定我們使用了以上代碼創(chuàng)建了 Socket 對象:

方法描述
Socket.send()

使用連接發(fā)送數(shù)據(jù)

Socket.close()

關(guān)閉連接


WebSocket 實例

WebSocket 協(xié)議本質(zhì)上是一個基于 TCP 的協(xié)議。

為了建立一個 WebSocket 連接,客戶端瀏覽器首先要向服務(wù)器發(fā)起一個 HTTP 請求,這個請求和通常的 HTTP 請求不同,包含了一些附加頭信息,其中附加頭信息"Upgrade: WebSocket"表明這是一個申請協(xié)議升級的 HTTP 請求,服務(wù)器端解析這些附加的頭信息然后產(chǎn)生應(yīng)答信息返回給客戶端,客戶端和服務(wù)器端的 WebSocket 連接就建立起來了,雙方就可以通過這個連接通道自由的傳遞信息,并且這個連接會持續(xù)存在直到客戶端或者服務(wù)器端的某一方主動的關(guān)閉連接。

客戶端的 HTML 和 JavaScript

目前大部分瀏覽器支持 WebSocket() 接口,你可以在以下瀏覽器中嘗試實例: Chrome, Mozilla, Opera 和 Safari。

w3cschool_websocket.html 文件內(nèi)容

<!DOCTYPE HTML>
<html>
   <head>
   <meta charset="utf-8">
   <title>W3Cschool教程(w3cschool.cn)</title>
	
      <script type="text/javascript">
         function WebSocketTest()
         {
            if ("WebSocket" in window)
            {
               alert("您的瀏覽器支持 WebSocket!");
               
               // 打開一個 web socket
               var ws = new WebSocket("ws://localhost:9998/echo");
				
               ws.onopen = function()
               {
                  // Web Socket 已連接上,使用 send() 方法發(fā)送數(shù)據(jù)
                  ws.send("發(fā)送數(shù)據(jù)");
                  alert("數(shù)據(jù)發(fā)送中...");
               };
				
               ws.onmessage = function (evt) 
               { 
                  var received_msg = evt.data;
                  alert("數(shù)據(jù)已接收...");
               };
				
               ws.onclose = function()
               { 
                  // 關(guān)閉 websocket
                  alert("連接已關(guān)閉..."); 
               };
            }
            
            else
            {
               // 瀏覽器不支持 WebSocket
               alert("您的瀏覽器不支持 WebSocket!");
            }
         }
      </script>
		
   </head>
   <body>
   
      <div id="sse">
         <a href="javascript:WebSocketTest()">運行 WebSocket</a>
      </div>
      
   </body>
</html>

安裝 pywebsocket

在執(zhí)行以上程序前,我們需要創(chuàng)建一個支持 WebSocket 的服務(wù)。從 pywebsocket 下載 mod_pywebsocket ,或者使用 git 命令下載:

git clone https://github.com/google/pywebsocket.git

mod_pywebsocket 需要 python 環(huán)境支持

mod_pywebsocket 是一個 Apache HTTP 的 Web Socket擴(kuò)展,安裝步驟如下:
  • 解壓下載的文件。

  • 進(jìn)入 pywebsocket 目錄。

  • 執(zhí)行命令:

    $ python setup.py build
    $ sudo python setup.py install
    
  • 查看文檔說明:

    $ pydoc mod_pywebsocket

開啟服務(wù)

pywebsocket/mod_pywebsocket 目錄下執(zhí)行以下命令:

$ sudo python standalone.py -p 9998 -w ../example/

以上命令會開啟一個端口號為 9998 的服務(wù),使用 -w 來設(shè)置處理程序 echo_wsh.py 所在的目錄。

現(xiàn)在我們可以在 Chrome 瀏覽器打開前面創(chuàng)建的 w3cschool_websocket.html 文件。如果你的瀏覽器支持 WebSocket(), 點擊"運行 WebSocket",你就可以看到整個流程各個步驟彈出的窗口,流程 Gif 演示:


在我們停止服務(wù)后,會彈出 "連接已關(guān)閉..."。