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websocket有什么用-創新互聯

這篇文章將為大家詳細講解有關websocket有什么用，小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

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什么是WebSocket

定義

Websocket是一個持久化的網絡通信協議，可以在單個 TCP 連接上進行全雙工通訊，沒有了Request和Response的概念，兩者地位完全平等，連接一旦建立，客戶端和服務端之間實時可以進行雙向數據傳輸

關聯和區別

  • HTTP

  1. HTTP是非持久的協議，客戶端想知道服務端的處理進度只能通過不停地使用Ajax進行輪詢或者采用long poll 的方式來，但是前者對服務器壓力大，后者則會因為一直等待Response造成阻塞websocket有什么用

  2. 雖然http1.1默認開啟了keep-alive長連接保持了這個TCP通道使得在一個HTTP連接中，可以發送多個Request，接收多個Response，但是一個request只能有一個response。而且這個response也是被動的，不能主動發起。

  3. websocket雖然是獨立于HTTP的一種協議，但是websocket必須依賴 HTTP 協議進行一次握手(在握手階段是一樣的)，握手成功后，數據就直接從 TCP通道傳輸，與 HTTP 無關了，可以用一張圖理解兩者有交集，但是并不是全部。

  • socket

  1. socket也被稱為套接字，與HTTP和WebSocket不一樣，socket不是協議，它是在程序層面上對傳輸層協議（可以主要理解為TCP/IP）的接口封裝。可以理解為一個能夠提供端對端的通信的調用接口（API）

  2. 對于程序員而言，其需要在 A 端創建一個 socket 實例，并為這個實例提供其所要連接的 B 端的 IP 地址和端口號，而在 B 端創建另一個 socket 實例，并且綁定本地端口號來進行監聽。當 A 和 B 建立連接后，雙方就建立了一個端對端的 TCP 連接，從而可以進行雙向通信。WebSocekt借鑒了 socket 的思想，為 client 和 server 之間提供了類似的雙向通信機制

應用場景

WebSocket可以做彈幕、消息訂閱、多玩家游戲、協同編輯、股票基金實時報價、視頻會議、在線教育、聊天室等應用實時監聽服務端變化

Websocket握手

  • Websocket握手請求報文：

GET /chat HTTP/1.1
Host: server.example.com
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13
Origin: http://example.com

下面是與傳統 HTTP 報文不同的地方：

Upgrade: websocket
Connection: Upgrade

表示發起的是 WebSocket 協議

Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw==
Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat
Sec-WebSocket-Version: 13

Sec-WebSocket-Key 是由瀏覽器隨機生成的，驗證是否可以進行Websocket通信，防止惡意或者無意的連接。

Sec_WebSocket-Protocol 是用戶自定義的字符串，用來標識服務所需要的協議

Sec-WebSocket-Version 表示支持的 WebSocket 版本。

  • 服務器響應：

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk=
Sec-WebSocket-Protocol: chat

101 響應碼 表示要轉換協議。

Connection: Upgrade 表示升級新協議請求。

Upgrade: websocket 表示升級為 WebSocket 協議。

Sec-WebSocket-Accept 是經過服務器確認，并且加密過后的 Sec-WebSocket-Key。用來證明客戶端和服務器之間能進行通信了。

Sec-WebSocket-Protocol 表示最終使用的協議。

至此，客戶端和服務器握手成功建立了Websocket連接，HTTP已經完成它所有工作了，接下來就是完全按照Websocket協議進行通信了。

關于Websocket

WebSocket心跳

可能會有一些未知情況導致SOCKET斷開，而客戶端和服務端卻不知道，需要客戶端定時發送一個心跳 Ping 讓服務端知道自己在線，而服務端也要回復一個心跳 Pong告訴客戶端自己可用，否則視為斷開

WebSocket狀態

WebSocket 對象中的readyState屬性有四種狀態：

  • 0: 表示正在連接

  • 1: 表示連接成功，可以通信了

  • 2: 表示連接正在關閉

  • 3: 表示連接已經關閉，或者打開連接失敗

WebSocket實踐

服務端接收發送消息

WebSocket的服務端部分，本文會以Node.js搭建

安裝express和負責處理WebSocket協議的ws：

npm install express ws

安裝成功后的package.json:

接著在根目錄創建server.js文件:

//引入express 和 ws
const express = require('express');
const SocketServer = require('ws').Server;
//指定開啟的端口號
const PORT = 3000;
// 創建express，綁定監聽3000端口，且設定開啟后在consol中提示
const server = express().listen(PORT, () => console.log(`Listening on ${PORT}`));
// 將express交給SocketServer開啟WebSocket的服務
const wss = new SocketServer({ server });
//當 WebSocket 從外部連接時執行
wss.on('connection', (ws) => {
  //連接時執行此 console 提示
  console.log('Client connected');
  // 對message設置監聽，接收從客戶端發送的消息
  ws.on('message', (data) => {
    //data為客戶端發送的消息，將消息原封不動返回回去
    ws.send(data);
  });
  // 當WebSocket的連接關閉時執行
  ws.on('close', () => {
    console.log('Close connected');
  });
});

執行node server.js啟動服務，端口打開后會執行監聽時間打印提示，說明服務啟動成功

在開啟WebSocket后，服務端會在message中監聽，接收參數data捕獲客戶端發送的消息，然后使用send發送消息

客戶端接收發送消息

分別在根目錄創建index.html和index.js文件

  • index.html

<html>
  <body>
    <script src="./index.js"></script>
  </body>
</html>

  • index.js

// 使用WebSocket的地址向服務端開啟連接
let ws = new WebSocket('ws://localhost:3000');
// 開啟后的動作，指定在連接后執行的事件
ws.onopen = () => {
  console.log('open connection');
};
// 接收服務端發送的消息
ws.onmessage = (event) => {
  console.log(event);
};
// 指定在關閉后執行的事件
ws.onclose = () => {
  console.log('close connection');
};

上面的url就是本機node開啟的服務地址，分別指定連接（onopen），關閉（onclose）和消息接收（onmessage）的執行事件，訪問html，打印ws信息

打印了open connection說明連接成功，客戶端會使用onmessage處理接收

其中event參數包含這次溝通的詳細信息，從服務端回傳的消息會在event的data屬性中。

手動在控制臺調用send發送消息，打印event回傳信息:

服務端定時發送

上面是從客戶端發送消息，服務端回傳。我們也可以通過setInterval讓服務端在固定時間發送消息給客戶端:

server.js修改如下:

//當WebSocket從外部連接時執行
wss.on('connection', (ws) => {
  //連接時執行此 console 提示
  console.log('Client connected');
+  //固定發送新消息給客戶端
+  const sendNowTime = setInterval(() => {
+    ws.send(String(new Date()));
+  }, 1000);
-  //對message設置監聽，接收從客戶端發送的消息
-  ws.on('message', (data) => {
-    //data為客戶端發送的消息，將消息原封不動返回回去
-    ws.send(data);
-  });
  //當 WebSocket的連接關閉時執行
  ws.on('close', () => {
    console.log('Close connected');
  });
});

客戶端連接后就會定時接收，直至我們關閉websocket服務

多人聊天

如果多個客戶端連接按照上面的方式只會返回各自發送的消息，先注釋服務端定時發送，開啟兩個窗口模擬：

如果我們要讓客戶端間消息共享，也同時接收到服務端回傳的消息呢？

我們可以使用clients找出當前所有連接中的客戶端 ，并通過回傳消息發送到每一個客戶端 中：

修改server.js如下:

...
//當WebSocket從外部連接時執行
wss.on('connection', (ws) => {
  //連接時執行此 console 提示
  console.log('Client connected');
-  //固定發送新消息給客戶端
-  const sendNowTime = setInterval(() => {
-    ws.send(String(new Date()));
- }, 1000);
+  //對message設置監聽，接收從客戶端發送的消息
+   ws.on('message', (data) => {
+    //取得所有連接中的 客戶端
+    let clients = wss.clients;
+    //循環，發送消息至每個客戶端
+    clients.forEach((client) => {
+      client.send(data);
+    });
+   });
  //當WebSocket的連接關閉時執行
  ws.on('close', () => {
    console.log('Close connected');
  });
});

關于“websocket有什么用”這篇文章就分享到這里了，希望以上內容可以對大家有一定的幫助，使各位可以學到更多知識，如果覺得文章不錯，請把它分享出去讓更多的人看到。

網站欄目：websocket有什么用-創新互聯
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