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websocket 初识

2018年12月25日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论
websocket 初识 前言 其实很早就知道了 websocket 这个概念了,像现在大火的直播等使用的就是 websocket。之前找爬虫工作,对面问我爬过 websocket 网站没,很汗颜,那时候还只是听说过。现在想了解一下,基于 JavaScript 语言。 Websocket 是什么 w ...

websocket 初识

前言

其实很早就知道了 websocket 这个概念了,像现在大火的直播等使用的就是 websocket。之前找爬虫工作,对面问我爬过 websocket 网站没,很汗颜,那时候还只是听说过。现在想了解一下,基于 javascript 语言。

websocket 是什么

websocket 是一种网络通信协议,运行在 tcp 协议之上。

对于传统的 http 协议来说,通信只能由客户端发起,然后服务端响应。http 协议做不到服务器制动向客户端推送信息。http 协议的这种单向请求的特点,注定了如果服务器有连续的状态变化,客户端要获知就非常麻烦。只能使用‘’轮询‘’:(非阻塞通信),每隔一段时候,就发出一个询问,了解服务器有没有新的消息。轮询的效率低,非常浪费资源。

websocket 协议在2008年诞生,它的最大特点就是服务器可以主动向客户端推送消息,客户端也可以主动向服务器发送消息,是真正的双向平等对话,属于服务器推送技术的一种。websocket 允许服务器端与客户端进行全双工通信。其特点如下:

  • 建立在 tcp 协议之上,服务端的实现比较容易;
  • 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;
  • 数据个数比较轻量,性能开销小,通信高效;
  • 可以发送文本,也可以发送二进制数据;
  • 没有同源限制,客户端可以与任意服务器通信,完全可以取代 ajax;
  • 协议标识符是 ws(加密就是 wss),服务器网址为 url。
ws://example.com:80/some/path

websocket 握手

浏览器发出的 websocket 握手请求类似于下面:

get / http/1.1
connection: upgrade
upgrade: websocket
host: example.com
origin: null
sec-websocket-key: ...
sec-websocket-version: 13

这是数据头,http1.1协议规定,upgrade 字段表示将通信协议从 http/1.1转向该字段指定的协议。connection 字段表示浏览器通知服务器,如果可以的话就升级到 webscoket 协议。origin 字段用于提供请求发出的域名,供服务器验证是否许可的范围内(服务器可以不验证)。sec-websocket-key 则是用于握手协议的密钥,是 base64编码的16字节随机字符串(可以反解)。

服务器的 websocket 回应如下:

http/1.1 101 switching protocols
connection: upgrade
upgrade: websocket
sec-websocket-accept: ...
sec-websocket-origin: null
sec-websocket-location: ws://exammple.com/

服务器同样用 connection 字段通知浏览器,可以改变协议为 websocket,sec-websocket-accept 字段是服务器在浏览器提供的 sec-webscoket-key 字符串后面,添加 rfc6465(不了解)标准规定的‘’258eafa5-e914-47da-95ca-c5ab0dc85b11‘’字符串,然后再取 sha-1的哈希值。浏览器将对这个值进行验证,以证明确实是目标服务器回应了 websocket 请求。sec-websocket-location 字段表示进行通信的 websocket 网址。

完成握手以后,websocket 协议就在 tcp 协议之上,开始传送数据。

客户端的示例

var ws = new websocket('wss://echo.websocket.org'); // 网址不可达

ws.open = function(ev) {
    console.log('connection open...');
    ws.send('hello websocket!');
};

ws.onmessage = function(ev) {
    console.log('recevied message: ' + ev.data);
};

ws.onclose = function(ev) {
    console.log('connection closed.');
}

客户端 api

浏览器对 websocket 协议的处理,无非是三件事:

  • 建立连接和断开连接;
  • 发送数据和接收数据;
  • 处理错误。

构造函数 websocket

websocket 对象作为一个构造函数,用于新建 websocket实例。

var ws = new websocket('ws://localhost:8080');

执行上面语句后,客户端就会与服务器进行连接。

websocket.readystate

跟 http 协议一样,websocket 也有自己的状态码:

  • connecting:值为0,表示正在连接;
  • open:值为1,表示连接成功,可以进行通信;
  • closing:值为2,表示连接正在关闭;
  • closed:值为3,表示连接已经关闭,或者打开连接失败。

实例:

switch (ws.readystate) {
    case websocket.connecting:
        // do something
        break;
    case websocket.open:
        // do something
        break;
    case websocket.closing:
        // do something
        break;
    case websocket.closed:
        // do something
        break;
    default:
        // this never happend
        break;
}

websocket.onopen

实例对象的 onopen 属性,用于指定连接成功后的回调函数。

ws.onopen = function () {
    ws.send('hello musibii');
}

如果要指定多个回调函数,可以使用 addeventlistener 方法。

ws.addeventlistener('open', function () {
    ws.send('hello musibii');
})

websocket.onclose

实例对象的 onclose 属性,用于指定连接关闭后的回调函数。

ws.onclose = function (ev) {
    var code = ev.code;
    var reason = ev.reason;
    var wasclean = ev.wasclean;
    // handle close event
};

ws.addenentlistener('close', function (ev) {
    var code = ev.clde;
    var reason = ev.reason;
    var wasclean = ev.wasclean;
    // handle close event
})

websocket.onmessage

实例对象的 onmessage 属性,用于指定收到服务器数据后的回调函数。

ws.onmessage = function (ev) {
    var data = ev.data;
    // handle data
};

ws.addevendlistener('message', function (ev) {
    var date = ev.data;
    // handle data
})

注意:服务器的数据可能是文本,也可能是二进制数据(blob 对象或 arraybuffer 对象)。

ws.onmessage = function (ev) {
    if(typeof ev.data === string) {
        console.log('received data string');
    }
    
    if(ev.data instanceof arraybuffer) {
        var buffer = ev.data;
        console.log('received arraybuffer');
    }
}

除了动态判断收到的数据类型,也可以使用 binarytype 属性,显式指定收到的二进制数据类型。

// 收到的是 blob 数据
ws.binarytype = 'blob';
ws.onmessage = function (ev) {
    console.log(ev.data.size);
};

// 收到的是 arraybuffer 数据
ws.binarytype = 'arraybuffer';
ws.onmessage = function (ev) {
    console.log(ev.data.bytelength);
}

websocket.send()

实例对象的 send() 方法用于向服务器发送数据。

发送文本的例子。

ws.send('your message');

发送 blob 对象的例子。

var file = document.queryselector('input[type = "file"]').files[0];
ws.send(file);

发送 arraybuffer 对象的例子。

// senging canvas imagedata as arraybuffer
var img = canvas_context.getimagedata(0, 0, 400, 320);
var binary = new uint8array(img.data.length);
for (var i = 0; i < img.data.length; i++) {
    binary[i] = img.data[i];
};

ws.seng(binary.buffer);

websocket.bufferedamout

实例对象的 bufferedamout 属性,表示还有多少字节的二级制数据没有发送出去。它可以用来判断发送是否结束。

var data = new arraybuffer(100000);
socket.send(data);

if (socket.bufferedamount === 0) {
    // 发送完毕
} else {
    // 发送没有结束
}

websocket.onerror

实例对象的 onerror 属性,用于指定报错时的回调函数。

socket.onerror = function (ev) {
    // handle error event
};

socket.addeventlistener('error', function (ev) {
    // handle error enent
});

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