HTML5 WebSocket

WebSocket 是 HTML5 開始提供的一種在單個(gè) 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(dòng)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(gè)握手的動(dòng)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(shí)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(shí)間間隔（如每1秒），由瀏覽器對(duì)服務(wù)器發(fā)出HTTP請(qǐng)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(diǎn)，即瀏覽器需要不斷的向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求，然而HTTP請(qǐng)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(huì)浪費(fèi)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(shí)時(shí)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(qǐng)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(duì)象。

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

以上代碼中的第一個(gè)參數(shù) url, 指定連接的 URL。第二個(gè)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(duì)象的屬性。假定我們使用了以上代碼創(chuàng)建了 Socket 對(duì)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(duì)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(duì)象的相關(guān)事件。假定我們使用了以上代碼創(chuàng)建了 Socket 對(duì)象：

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

WebSocket 方法

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

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

為了建立一個(gè) WebSocket 連接，客戶端瀏覽器首先要向服務(wù)器發(fā)起一個(gè) HTTP 請(qǐng)求，這個(gè)請(qǐng)求和通常的 HTTP 請(qǐng)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(gè)申請(qǐng)協(xié)議升級(jí)的 HTTP 請(qǐng)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(gè)連接通道自由的傳遞信息，并且這個(gè)連接會(huì)持續(xù)存在直到客戶端或者服務(wù)器端的某一方主動(dòng)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(shí)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(gè) 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(yùn)行 WebSocket</a>
      </div>
      
   </body>
</html>

安裝 pywebsocket

在執(zhí)行以上程序前，我們需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)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(gè) 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)

在 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(huì)開啟一個(gè)端口號(hào)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(diǎn)擊"運(yùn)行 WebSocket"，你就可以看到整個(gè)流程各個(gè)步驟彈出的窗口，流程 Gif 演示：


在我們停止服務(wù)后，會(huì)彈出 "連接已關(guān)閉..."。