WebSocket魔法師:打造實時應用的無限可能

来源:https://www.cnblogs.com/Jcloud/archive/2023/11/09/17819093.html
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我們有沒有想過,是否有一種技術,伺服器可以主動將數據推送給客戶端進行渲染,而不再是客戶端向伺服器發出請求等待返回結果呢?接下來,讓我們一起瞭解weboskcet ...


1、背景

在開發一些前端頁面的時候,總是能接收到這樣的需求:如何保持頁面並實現自動更新數據呢?以往的常規做法,是前端使用定時輪詢後端介面,獲取響應後重新渲染前端頁面,這種做法雖然能達到類似的效果,但是依然有很多缺點,缺點就不在這裡說了,感興趣的小伙伴可以自行查閱一下。現在讓我們回憶一下,我們有沒有想過,是否有一種技術,伺服器可以主動將數據推送給客戶端進行渲染,而不再是客戶端向伺服器發出請求等待返回結果呢?接下來,讓我們一起瞭解weboskcet。

2、什麼是websocket

websocket是HTML5規範的一個部分,它借鑒了socket的思想,實現了瀏覽器與伺服器全雙工通信,達到了即時通信的效果。websocket協議基於TCP協議實現,包含初始的握手過程,以及後續的多次數據幀雙向傳輸過程,避免伺服器頻繁打開多個HTTP連接,從而能更好的節省伺服器資源和帶寬,提高工作效率與資源利用率

3、工作原理

websocket的通信規範,首先瀏覽器通過HTTP協議發出websocket的連線請求,伺服器進行響應,這個過程稱為握手,握手完成後,客戶端和伺服器之間建立一個類似TCP的連接,使用websocket協議,從而實現它們之間的通信。

4、與HTTP的關係

相同點:

1、都是基於TCP協議,且都是可靠性傳輸協議;

2、都是應用層協議;

3、websocket支持兩種資源標誌符ws(預設80埠)與wss(預設443埠),類似HTTP和HTTPS;

不同點:

1、websocket是雙向通信協議,HTTP是單向的;

2、websocket是需要瀏覽器和伺服器握手進行建立連接的,HTTP是瀏覽器發起向伺服器的連接,伺服器預先並不知道這個連接。

聯繫點:

websocket在建立握手時,數據是通過HTTP傳輸的,建立之後的數據傳輸將不再需要HTTP協議,而是websocket協議;

5、websocket創建與常用的屬性方法

5.1 websocket屬性

屬性 描述
readyState 只讀屬性 readyState 表示連接狀態,可以是以下值:0 :表示連接尚未建立。1 :表示連接已建立,可以進行通信。2 :表示連接正在進行關閉。3 :表示連接已經關閉或者連接不能打開。
bufferedAmount 只讀屬性 bufferedAmount 已被 send() 放入正在隊列中等待傳輸,但是還沒有發出的 UTF-8 文本位元組數。
CONNECTING 值為0,表示正在連接
OPEN 值為1,表示連接已建立,可以進行通信
CLOSING 值為2,表示連接正在關閉
CLOSED 值為3,表示連接已經關閉或者連接不能打開
// 創建websocket
var ws = new WebSocket("ws://www.example.com");
  if(ws.readyState == ws.CONNECTING){
    console.log('連接正在打開');
  }

  ws.onopen = function () {
    ws.send(consumerId);
    if(ws.readyState == ws.CONNECTING){
      console.log('連接正在打開1');
    }
    if(ws.readyState == ws.OPEN){
      console.log('連接已打開');
    }
    console.log('已經建立連接');
    // 關閉連接
    // ws.close()
  };


  // 連接關閉時觸發
  ws.onclose = function () {
    if(ws.readyState == ws.CLOSED){
      console.log('連接已關閉')
    }
  };

  // 連接錯誤
  ws.onerror = function () {
    console.log('連接錯誤');
  };



5.2 weboscket事件

事件 處理程式 描述
open onopen 連接建立時觸發
message onmessage 接收消息時觸發
error onerror 發生錯誤時觸發
close onclose 關閉連接時觸發

5.3 客戶端的簡單示例

// 創建websocket
var ws = new WebSocket("ws://www.example.com");

// 連接成功時觸發
ws.onopen = function(e) {
    console.log("Connectiong open ...");
    // 發送消息
    ws.send("Hello WebSocket");
};

// 接收消息時觸發
ws.onmessage = function(e) {
    console.log("Received Message: " + e.data);
    ws.close();
};

// 關閉連接時觸發
ws.onclose = function(e) {
    console.log("Connection closed");
};

// 出現錯誤時觸發
ws.onerror = function(e) {
    console.log("error");
};



5.4 服務端的簡單示例

# 創建websocket服務端
from tornado.websocket import WebSocketHandler

class wsHandler(WebSocketHandler):
    # 保存連接的用戶,用於後續推送消息
    connect_users = set()
    
    # 已與客戶端建立連接
    def open(self):
        print("開啟WebSocket opened")
        self.connect_users.add(self)

    # 關閉客戶端連接
    def on_close(self):
        self.connect_users.remove(self)
    
    # 接收到消息
    def on_message(self, message): 
        self.write_message("接收到客戶端的消息:{}".format(message))

    # 所有用戶發送消息
    @classmethod
    def send_demand_updates(cls, message):
        # 使用@classmethod可以使類方法在調用的時候不用進行實例化
        # 給所有用戶推送消息(此處可以根據需要,修改為給指定用戶進行推送消息)
        for user in cls.connect_users:
            user.write_message(message)

    # 允許WebSocket的跨域請求
    def check_origin(self, origin):
        return True

if __name__ == "__main__":
    # 調用
    wsHandler。send_demand_updates("服務端發送給客戶端的消息")



註意:示例中使用python語言,需依托tornado框架搭建後端web服務端,文章中不再說明如何搭建服務端,感興趣的小伙伴可自行嘗試。tornado內置websocket模塊,能更簡單的支持使用websocket。

6、總結

websocket提供了一種低延遲、高性能的雙向數據通信,不同與web開發的請求、處理、等待響應模式,它是客戶端、服務端因為同一個連接直接就可以數據互傳的模式,特別適合實時數據交互的應用進行開發。

實用點:

1、websocket連接建立後,後續的數據傳輸都將以幀序列的形式傳輸;

2、在客戶端斷開websocket連接或服務端中斷連接前,不需要客戶端和服務端重新發起連接請求;

3、在海量併發、客戶端與伺服器交互負載流量大的情況下,節省網路帶寬資源的消耗,且客戶端發送與接收消息,都是在同一個持久連接上進行,實現了“真長連接”,真正的實現即時通信。

作者:京東物流 駱銅磊

來源:京東雲開發者社區 自猿其說Tech 轉載請註明來源


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