Websocket-Programmierung in Python

Mit der rasanten Entwicklung des Internets wird das Websocket-Protokoll auch häufig als neues Kommunikationsprotokoll verwendet. Als gängige Programmiersprache verfügt Python über viele hervorragende Websocket-Bibliotheken wie Tornado und WebSocket-Server, die Entwicklern gute Unterstützung bieten.

In diesem Artikel werden das Websocket-Protokoll und seine Unterschiede zum HTTP-Protokoll sowie die Schritte und Implementierungsmethoden für die Entwicklung von Websocket-Anwendungen mit Python vorgestellt.

1. Einführung in das Websocket-Protokoll

Das Websocket-Protokoll ist ein Vollduplex-Kommunikationsprotokoll, das auf dem TCP-Protokoll läuft. Dieses Protokoll stellt eine dauerhafte Verbindung bereit, ermöglicht eine bidirektionale Datenübertragung in Echtzeit zwischen dem Client und dem Server und kann in Echtzeitkommunikation, Online-Spielen und anderen Szenarien verwendet werden.

Die Merkmale des Websocket-Protokolls sind wie folgt:

(1) Die gesamte Datenübertragung basiert auf Frame (Frame).

(2) Das Websocket-Protokoll verwendet während der Handshake-Phase das HTTP-Protokoll.

(3) Das Websocket-Protokoll bietet zwei Arten von Frames: Datenframes und Kontrollframes. Datenrahmen werden zum Übertragen von Nachrichten und Steuerrahmen zur Aufrechterhaltung des Verbindungsstatus verwendet.

(4) Das Websocket-Protokoll bietet einen Heartbeat-Mechanismus, um die Stabilität der Verbindung aufrechtzuerhalten.

(5) Das Websocket-Protokoll kann über verschlüsseltes SSL/TLS und unverschlüsselte Methoden kommunizieren.

2. Der Unterschied zwischen Websocket-Protokoll und HTTP-Protokoll

Websocket-Protokoll und HTTP-Protokoll sind beide Protokolle der Anwendungsschicht, es gibt jedoch die folgenden Hauptunterschiede zwischen ihnen:

(1) Websocket ist eine dauerhafte Verbindung und HTTP ist eine kurze Verbindung.

(2) Das Websocket-Protokoll verwendet das HTTP-Protokoll für die Kommunikation während der Handshake-Phase, die Websocket-Handshake-Phase muss jedoch nur einmal durchgeführt werden, und dann kann eine Echtzeit-Datenkommunikation durchgeführt werden.

(3) Das Websocket-Protokoll verwendet Binärrahmen und Textrahmen zur Datenübertragung, während das HTTP-Protokoll nur Textdaten übertragen kann.

(4) Das Websocket-Protokoll kann eine bidirektionale Datenübertragung durchführen, während das HTTP-Protokoll nur eine einseitige Datenübertragung durchführen kann.

3. Python implementiert Websocket-Anwendungen

Es gibt viele Websocket-Bibliotheken in Python, unter denen Tornado und WebSocket-Server die am häufigsten verwendeten sind. In diesem Artikel wird WebSocket-Server als Beispiel verwendet, um die Verwendung von Python zum Implementieren von Websocket-Anwendungen vorzustellen.

1. Installieren Sie die WebSocket-Server-Bibliothek

Geben Sie den folgenden Befehl in der Befehlszeile ein, um die WebSocket-Server-Bibliothek zu installieren:

pip install websocket-server

2. Servercode schreiben

Um einen Websocket-Server in Python zu implementieren, müssen Sie zuerst Folgendes tun Erstellen Sie ein WebsocketServer-Objekt. Überladen Sie dann mehrere seiner Ereignismethoden, z. B. on_open(), on_message(), on_close() usw., um Vorgänge wie Datenverbindung, Datenempfang und Verbindungsschließen abzuschließen.

Der spezifische Code lautet wie folgt:

from websocket_server import WebsocketServer

# 客户端连接时触发
def new_client(client, server):
    print("New client connected and was given id %d" % client["id"])
    server.send_message_to_all("Hey all, a new client has joined us")

# 接收到客户端消息时触发
def message_received(client, server, message):
    print("Client(%d) said: %s" % (client["id"], message))
    server.send_message_to_all("Client(%d) said: %s" % (client["id"], message))

# 客户端关闭连接时触发
def client_left(client, server):
    print("Client(%d) disconnected" % client["id"])

# 建立 WebSocketServer 对象，监听 9001 端口
server = WebsocketServer(9001)
server.set_fn_new_client(new_client)
server.set_fn_message_received(message_received)
server.set_fn_client_left(client_left)

# 启动服务器
server.run_forever()

3. Führen Sie den Websocket-Server aus.

Geben Sie den folgenden Befehl in die Befehlszeile ein, um den WebSocket-Server zu starten:

python server.py

4. Schreiben Sie den Client-Code In Python müssen Sie ein WebSocketClient-Objekt erstellen und dann mehrere seiner Methoden aufrufen, z. B. connect (), send (), close () usw., um die Verbindungs-, Datensende- und Schließvorgänge abzuschließen.

Der spezifische Code lautet wie folgt:

from websocket import create_connection

# 建立 WebSocket 连接
ws = create_connection("ws://localhost:9001/")

# 发送消息
ws.send("Hello, world!")

# 接收消息
result = ws.recv()
print("Received '%s'" % result)

# 关闭 WebSocket 连接
ws.close()

Die oben genannten Schritte und Implementierungsmethoden der Websocket-Programmierung in Python können auf diese Weise Anwendungen wie Echtzeitkommunikation und Online-Spiele realisieren. Natürlich stehen neben der WebSocket-Server-Bibliothek auch andere WebSocket-Bibliotheken zur Auswahl, und Entwickler können sie entsprechend ihren eigenen Anforderungen auswählen und ausprobieren.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonWebsocket-Programmierung in Python. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!