一、WebSocket概念
- WebSocket是HTML5提供的一种浏览器与服务器进行全双工通讯的网络技术，属于应用层协议。它基于TCP传输协议，并复用HTTP的握手通道。浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接， 并进行双向数据传输。WebSocket 的出现就解决了半双工通信的弊端。它最大的特点是：服务器可以向客户端主动推动消息，客户端也可以主动向服务器推送消息。
二、WebSocket原理
- 客户端向 WebSocket 服务器通知（notify）一个带有所有接收者ID（recipients IDs）的事件（event），服务器接收后立即通知所有活跃的（active）客户端，只有ID在接收者ID序列中的客户端才会处理这个事件。
三、WebSocket特点
- 支持双向通信，实时性更强，相对于HTTP请求需要等待客户端发起请求服务端才能响应，延迟明显更少
- 可以发送文本，也可以发送二进制数据
- 建立在TCP协议之上，服务端的实现比较容易
- 数据格式比较轻量，性能开销小，通信高效
- 没有同源限制，客户端可以与任意服务器通信
- 协议标识符是ws（如果加密，则为wss），服务器网址就是 URL
- 与 HTTP 协议有着良好的兼容性。默认端口也是80和443，并且握手阶段采用 HTTP 协议，因此握手时不容易屏蔽，能通过各种 HTTP 代理服务器
四、WebSocket应用场景
- 弹幕
- 媒体聊天
- 协同编辑
- 基于位置的应用
- 体育实况更新
- 股票基金报价实时更新
五、Websocket基本使用
在HTML5中，浏览器已经实现了websocket的API，直接使用即可。
六、创建Websocket对象
// 参数1： url：连接的websocket属性
// 参数2： protocol，可选的，指定连接的协议
// var socket = new WebSocket('ws://echo.websocket.org')
var Socket = new WebSocket(url, [protocol] );
七、Websocket事件
| 事件 | 事件处理程序 | 描述 |
|---|---|---|
| open | Socket.onopen | 连接建立时触发 |
| message | Socket.onmessage | 客户端接收服务端数据时触发 |
| error | Socket.onerror | 通信发生错误时触发 |
| close | Socket.onclose | 连接关闭时触发 |
八、Websocket方法
| 方法 | 描述 |
|---|---|
| Socket.send() | 使用连接发送数据 |
| Socket.close() | 关闭连接 |
使用nodejs开发websocket服务
我们刚刚使用了官网提供的echo服务，接下来我们自己通过nodejs实现一个简单的websocket服务。
使用nodejs开发websocket需要依赖一个第三方包。Nodejs Websocket
项目搭建
新建一个websocket server端的项目
mkdir server-demo
cd server-demo
yarn init -y
yarn add nodejs-websocket
touch app.js
开发服务程序
在app.js中
// 导入第三方模块
const ws = require('nodejs-websocket')
// websocket占用的端口号
const PORT = 3000
const server = ws.createServer(connect => {
console.log('新的连接')
// 接收到客户端的文本内容时触发
connect.on('text', str => {
console.log('接收:' + str)
// 把接收到的字符串转换成大写，并且给客户端响应
connect.sendText(str.toUpperCase() + '!!!!')
})
// 监听关闭事件
connect.on('close', () => {
console.log('连接关闭了')
})
// 监听错误事件， 比如浏览器关闭了连接，或者发送的数据格式不对等
connect.on('error', err => {
console.log('连接异常')
})
})
// 启动websocket服务
server.listen(PORT, function() {
console.log(`websocket server listening on ${PORT}`)
})
启动服务
node app.js
在终端中看到websocket server listening on 3000就说明webserver服务启动成功了
进行测试
修改客户端中index.js文件中的连接地址,重新进行测试
// 创建websocket对象，地址已经修改称为了自己编写的地址
const URL = 'ws://localhost:3000'
const websocket = new WebSocket(URL)
九、案例-Websocket开发聊天室程序
app.js
const ws = require('nodejs-websocket')
const PORT = 3000
const TYPE_MSG = 0
const TYPE_ENTER = 1
const TYPE_LEAVE = 2
let userCount = 0
const server = ws.createServer(connect => {
console.log('有新用户连接了')
// 每次有新用户连接，需要给所有用户发送一条新增用户的消息
userCount++
connect.userName = 'user' + userCount
// 给所有的用户进行广播
broadcast({
type: TYPE_ENTER,
msg: connect.userName + '进入了聊天室',
date: new Date().toLocaleTimeString()
})
connect.on('text', msg => {
// 如果接收到用户的数据， 需要发送给所有的用户
broadcast({
type: TYPE_MSG,
msg: msg,
date: new Date().toLocaleTimeString()
})
})
connect.on('close', () => {
console.log('用户断开连接')
userCount--
// 给所有的用户发送一条用户离开的消息
broadcast({
type: TYPE_LEAVE,
msg: `${connect.userName}离开了聊天室`,
date: new Date().toLocaleTimeString()
})
})
connect.on('error', () => {
console.log('连接失败')
})
})
function broadcast(msg) {
server.connections.forEach(conn => {
conn.sendText(JSON.stringify(msg))
})
}
server.listen(PORT, () => {
console.log('服务器启动成功了', PORT)
})
index.html
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8" />
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0" />
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="ie=edge" />
<title>Document</title>
<style>
/* div {
width: 200px;
height: 200px;
border: 1px solid #000;
} */
</style>
</head>
<body>
<!-- 用于收集输入内容 -->
<input type="text" placeholder="请输入需要发送的内容" />
<!-- 用于发送websocket请求 -->
<button>websocket测试</button>
<!-- 用于显示websock服务器的响应 -->
<div class="show"></div>
<script>
var input = document.querySelector('input')
var button = document.querySelector('button')
var div = document.querySelector('div')
// 1. 创建websocket对象, 这个地址是官方提供的地址
// var socket = new WebSocket('ws://echo.websocket.org')
var socket = new WebSocket('ws://localhost:3000')
// 2. 给websocket注册事件
socket.addEventListener('open', function() {
// 与服务端建立连接的时候触发
div.innerText = '恭喜你，与服务端建立连接了'
})
// 如何给服务器发送消息
button.addEventListener('click', function() {
socket.send(input.value)
input.value = ''
})
// 如果接收服务器的数据
socket.addEventListener('message', function(e) {
var data = JSON.parse(e.data)
var dv = document.createElement('div')
dv.innerHTML = data.msg + '----' + data.date
if (data.type === 0) {
dv.style.color = 'green'
}
if (data.type === 1) {
dv.style.color = 'red'
}
if (data.type === 2) {
dv.style.color = 'gray'
}
div.appendChild(dv)
})
socket.addEventListener('close', () => {
div.innerHTML = '与服务器断开连接'
})
</script>
</body>
</html>
如果使用原生的websocket进行开发，会比较麻烦，比如支持的事件太少，发送的数据只能是字符串格式的，提供的api也很少，类似于广播这种方法都没有，需要自己封装。