Websocket是持久化的網路通訊協議,可以在單一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資料傳輸
Ajax
進行輪詢或採用long poll
的方式來,但是前者對伺服器壓力大,後者則會因為一直等待Response造成阻塞
keep-alive
長連線保持了這個TCP通道
使得在一個HTTP連線中,可以發送多個Request,接收多個Response,但一個request只能有一個response。而且這個response也是被動的,不能主動發起。 握手
(在握手階段是一樣的),握手成功後,資料就直接從TCP通道傳輸,與HTTP 無關了,可以用一張圖理解兩者有交集,但並不是全部。
套接字
,與HTTP和WebSocket不一樣,socket不是協議,它是在程式層面上對傳輸層協定(可以主要理解為TCP/IP)的介面封裝。可以理解為一個能夠提供端對端的通訊的呼叫介面(API)WebSocket可以做彈幕、訊息訂閱、多玩家遊戲、協同編輯、股票基金即時報價、視訊會議、線上教育、聊天室等應用程式即時監聽服務端變更
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 封包不同的地方:
Upgrade: websocket Connection: Upgrade
表示發起的是WebSocket 協定
Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw== Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat Sec-WebSocket-Version: 13
Sec-WebSocket-Key 是由瀏覽器隨機產生的,驗證是否可以進行Websocket通信,防止惡意或無意的連接。
Sec_WebSocket-Protocol 是使用者自訂的字串,用來識別服務所需的協定
Sec-WebSocket-Version# 表示支持的WebSocket 版本。
HTTP/1.1 101 Switching Protocols Upgrade: websocket Connection: Upgrade Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk= Sec-WebSocket-Protocol: chat
101 回應碼 表示要轉換協定。
Connection: Upgrade 表示升級新協定請求。
Upgrade: websocket 表示升級為 WebSocket 協定。
Sec-WebSocket-Accept 是經過伺服器確認,並且加密後的 Sec-WebSocket-Key。用來證明客戶端和伺服器之間能進行通訊了。
Sec-WebSocket-Protocol 表示最終使用的協定。
至此,客戶端和伺服器握手成功建立了Websocket連接,HTTP已經完成它所有工作了,接下來就是完全按照Websocket協定進行通信了。
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 物件中的readyState屬性有四種狀態:
WebSocket的服務端部分,本文會以Node.js建構
安裝express
和負責處理WebSocket協定的ws
:
npm install express ws
安裝成功後的package.json:
接著在根目錄建立server.js檔案:
//引入express 和 ws const express = require('express'); const SocketServer = require('ws').Server; //指定开启的端口号 const PORT = 3000; // 创建express,绑定监听3000端口,且设定开启后在consol中提示 const server = express().listen(PORT, () => console.log(`Listening on ${PORT}`)); // 将express交给SocketServer开启WebSocket的服务 const wss = new SocketServer({ server }); //当 WebSocket 从外部连接时执行 wss.on('connection', (ws) => { //连接时执行此 console 提示 console.log('Client connected'); // 对message设置监听,接收从客户端发送的消息 ws.on('message', (data) => { //data为客户端发送的消息,将消息原封不动返回回去 ws.send(data); }); // 当WebSocket的连接关闭时执行 ws.on('close', () => { console.log('Close connected'); }); });
執行node server.js啟動服務,連接埠開啟後會執行監聽時間列印提示,說明服務啟動成功
在開啟WebSocket後,服務端會在message中監聽,接收參數data捕獲客戶端發送的訊息,然後使用send發送訊息
分別在根目錄建立index.html和index.js檔
<html> <body> <script src="./index.js"></script> </body> </html>
// 使用WebSocket的地址向服务端开启连接 let ws = new WebSocket('ws://localhost:3000'); // 开启后的动作,指定在连接后执行的事件 ws.onopen = () => { console.log('open connection'); }; // 接收服务端发送的消息 ws.onmessage = (event) => { console.log(event); }; // 指定在关闭后执行的事件 ws.onclose = () => { console.log('close connection'); };
上面的url
就是本机node
开启的服务地址,分别指定连接(onopen),关闭(onclose)和消息接收(onmessage)的执行事件,访问html,打印ws信息
打印了open connection
说明连接成功,客户端会使用onmessage
处理接收
其中event
参数包含这次沟通的详细信息,从服务端回传的消息会在event的data属性中。
手动在控制台调用send
发送消息,打印event回传信息:
上面是从客户端发送消息,服务端回传。我们也可以通过setInterval
让服务端在固定时间发送消息给客户端:
server.js修改如下:
//当WebSocket从外部连接时执行 wss.on('connection', (ws) => { //连接时执行此 console 提示 console.log('Client connected'); + //固定发送最新消息给客户端 + const sendNowTime = setInterval(() => { + ws.send(String(new Date())); + }, 1000); - //对message设置监听,接收从客户端发送的消息 - ws.on('message', (data) => { - //data为客户端发送的消息,将消息原封不动返回回去 - ws.send(data); - }); //当 WebSocket的连接关闭时执行 ws.on('close', () => { console.log('Close connected'); }); });
客户端连接后就会定时接收,直至我们关闭websocket服务
如果多个客户端连接按照上面的方式只会返回各自发送的消息,先注释服务端定时发送,开启两个窗口模拟:
如果我们要让客户端间消息共享,也同时接收到服务端回传的消息呢?
我们可以使用clients
找出当前所有连接中的客户端 ,并通过回传消息发送到每一个客户端 中:
修改server.js如下:
... //当WebSocket从外部连接时执行 wss.on('connection', (ws) => { //连接时执行此 console 提示 console.log('Client connected'); - //固定发送最新消息给客户端 - const sendNowTime = setInterval(() => { - ws.send(String(new Date())); - }, 1000); + //对message设置监听,接收从客户端发送的消息 + ws.on('message', (data) => { + //取得所有连接中的 客户端 + let clients = wss.clients; + //循环,发送消息至每个客户端 + clients.forEach((client) => { + client.send(data); + }); + }); //当WebSocket的连接关闭时执行 ws.on('close', () => { console.log('Close connected'); }); });
这样一来,不论在哪个客户端发送消息,服务端都能将消息回传到每个客户端 : 可以观察下连接信息:
纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行,希望大家可以把理论配合上面的实例进行消化,搭好服务端也可以直接使用测试工具好好玩耍一波
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