websocket 实现简单网页版wechat

1.群聊

web - socket--基于TCP/UDP
http - 无状态的短链接
长连接:客户端和服务器保持永久性的链接,除非有一方主动断开,
轮询:客户端和服务端不断连接,然后断开,请求响应;不能保证数据的实时性.
长轮询:长轮询:客户端发起请求至server,服务端不响应,服务端一直等待,链接一直建立,等待http链接自动超时(默认15s),主动断开链接

1.1 服务端

# 安装模块 gevent-websocket,基于websocket 长连接实现群聊

from flask import Flask, request, render_template

from geventwebsocket.handler import WebSocketHandler  # 请求处理WSGI HTTP

from geventwebsocket.server import WSGIServer  # 替换Flask原来的wsgi服务

from geventwebsocket.websocket import WebSocket  # 语法提示

app = Flask(__name__)

socket_lsit = []  # 建立连接的用户存在列表中

@app.route('/ws')  # 不再需要methods

def my_ws():

    # print(request.environ)  # 输出原始请求信息

    ws_socket = request.environ.get('wsgi.websocket')  # type:WebSocket #语法提示  #获取连接

    socket_lsit.append(ws_socket)  # 获取到的连接保存到列表中

    print(len(socket_lsit))  # 查看连接数

    while True:

        msg = ws_socket.receive()  # 基于长连接socket 接收用户传递的数据

        print(msg)  # 查看数据

        for usocket in socket_lsit:  # 群聊遍历所有用户

            if usocket == ws_socket:  # 如果地址等于发送消息的客户端地址,不用自己发给自己

                continue

            try:  # 处理异常

                usocket.send(msg)  # 将消息发送给所有有效连接

            except:

                continue

@app.route('/wechat')   # 客户端访问地址

def wechat():

    return render_template('ws_we.html') 

if __name__ == '__main__':

    # app.run()

    http_serv = WSGIServer(('0.0.0.0', 9527),

                           app,

                           handler_class=WebSocketHandler  #websocket替换http

                          )

    http_serv.serve_forever()

1.2 客户端(html文件)

状态码status:
- 1 当前连接处于可用状态
- 3 由服务器主动发起断开
- 0 正在建立连接或连接建立失败
- 2 客户端主动发起断开

<!DOCTYPE html>

<html lang="en">

<head>

    <meta charset="UTF-8">

    <meta http-equiv="x-ua-compatible" content="IE=edge">

    <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">

    <title>Title</title>

</head>

<body>

<input type="text" id="content"><button onclick="send_msg()">发送消息</button>

<div id="content_list">

</div>

</body>

<script type="application/javascript">

    var ws = new WebSocket("ws://192.168.12.10:9527/ws");

    ws.onmessage = function (messageEvent) {

        console.log(messageEvent.data);

        var my_div = document.getElementById("content_list");

        var ptag = document.createElement("p");

        ptag.innerText = messageEvent.data;

        my_div.appendChild(ptag);

    };

    function send_msg() {

        var msg = document.getElementById("content").value;

        ws.send(msg);

    }

</script>

</html>

2.单聊

2.1服务端

# 基于websocket 实现群聊

import json

from flask import Flask, request, render_template

from geventwebsocket.handler import WebSocketHandler  # 请求处理WSGI HTTP

from geventwebsocket.server import WSGIServer  # 替换Flask原来的wsgi服务

from geventwebsocket.websocket import WebSocket  # 语法提示

app = Flask(__name__)

# socket_dict = {'xiaobangzhu':'abc','shangjia':'adcd'}  #

socket_dict = {}  # 字段存储登录人员信息{用户的唯一标识:websocket连接}

@app.route('/ws/<username>')  # 不再需要methods

def my_ws(username):

    # print(request.environ)  # 输出原始请求信息

    ws_socket = request.environ.get('wsgi.websocket')  # type:WebSocket #语法提示  #获取连接

    print(ws_socket, username)

    socket_dict[username] = ws_socket  # 获取到的连接保存到列表中

    print(len(socket_dict), socket_dict)  # 查看连接数

    while True:

        msg = ws_socket.receive()  # 基于长连接socket 接收用户传递的数据

        msg_dict = json.loads(msg)  # msg_dict={receiver: receiver,sender: sender,data: msg,}

        receiver = msg_dict.get('receiver')  # 获取接收者的username

        receiver_socket = socket_dict.get(receiver)  # 根据receiver的username获取接收者的websocket地址

        receiver_socket.send(msg)  # 发送接收者的消息

@app.route('/wechat')

def wechat():

    return render_template('ws_one.html')  #

if __name__ == '__main__':

    # app.run()

    http_serv = WSGIServer(('0.0.0.0', 9527), app, handler_class=WebSocketHandler)

    http_serv.serve_forever()

2.2客户端(html文件)

<!DOCTYPE html>

<html lang="en">

<head>

    <meta charset="UTF-8">

    <title>Title</title>

</head>

基于JavaScript 实现Websocket客户端

<body>

<p>你的昵称<input type="text" id="username">

    <button onclick="login()">登录聊天室</button>

</p>

<p>给<input type="text" id="receiver">发送</p>

<input type="text" id="content">

<button onclick="send_msg()">发送消息</button>

<div id="content_list" style="width: 300px">

</div>

<script type="application/javascript">

    var ws = null;  //ws的路由地址

    function send_msg() {

        var msg = document.getElementById('content').value; //获取要发送的消息

        var receiver = document.getElementById('receiver').value;  //获取接收者的username

        var sender = document.getElementById('username').value;  //获取发送者的username

        var send_str = {    // 封装数据结构和要发送信息

            receiver: receiver,

            sender: sender,

            data: msg,

        };

        ws.send(JSON.stringify(send_str));

        // 显示我的信息

        var my_div = document.getElementById('content_list');

        var ptag = document.createElement('p');

        ptag.innerText = msg + " : " + '我';

        ptag.style.cssText = 'text-align:right';

        my_div.appendChild(ptag);

    }

        //接收消息

    function login() {

        var username = document.getElementById('username').value;

        ws = new WebSocket('ws://192.168.12.10:9527/ws/' + username);

        ws.onmessage = function (messageEvent) {

            //ws.onmessage  当ws客户端收到消息时执行回调函数

            //ws.onopen  当ws客户端建立完成连接时,status==1 时,执行的回调函数

            //ws.onclose 当ws客户端关闭中,或者关闭时,执行的回调函数status==2,3

            //ws.onerror 当ws客户端出现错误时,执行回调函数.

            console.log(messageEvent.data);

            var obj = JSON.parse(messageEvent.data);

            var my_div = document.getElementById('content_list');

            var ptag = document.createElement('p');

            ptag.innerText = obj.sender + " : " + obj.data;

            my_div.appendChild(ptag);

        };

    }

</script>

</body>

</html>

3. websocket 握手原理

import socket, base64, hashlib

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)

sock.bind(('127.0.0.1', 9527))

sock.listen(5)

# 获取客户端socket对象

conn, address = sock.accept()

# 获取客户端的【握手】信息

data = conn.recv(1024)

print(data)

"""

b'GET /ws HTTP/1.1\r\n

Host: 127.0.0.1:9527\r\n

User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 10.0; Win64; x64; rv:62.0) Gecko/20100101 Firefox/62.0\r\n

Accept: text/html,application/xhtml+xml,application/xml;q=0.9,*/*;q=0.8\r\n

Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8,zh-TW;q=0.7,zh-HK;q=0.5,en-US;q=0.3,en;q=0.2\r\n

Accept-Encoding: gzip, deflate\r\n

Sec-WebSocket-Version: 13\r\n

Origin: http://localhost:63342\r\n

Sec-WebSocket-Extensions: permessage-deflate\r\n

Sec-WebSocket-Key: jocLOLLq1BQWp0aZgEWL5A==\r\n

Cookie: session=6f2bab18-2dc4-426a-8f06-de22909b967b\r\n

Connection: keep-alive, Upgrade\r\n

Pragma: no-cache\r\n

Cache-Control: no-cache\r\n

Upgrade: websocket\r\n\r\n'

"""

# magic string为：258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11

magic_string = '258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11'

def get_headers(data):

    header_dict = {}

    header_str = data.decode("utf8")

    for i in header_str.split("\r\n"):

        if str(i).startswith("Sec-WebSocket-Key"):

            header_dict["Sec-WebSocket-Key"] = i.split(":")[1].strip()

    return header_dict

def get_header(data):

    """

     将请求头格式化成字典

     :param data:

     :return:

     """

    header_dict = {}

    data = str(data, encoding='utf-8')

    header, body = data.split('\r\n\r\n', 1)

    header_list = header.split('\r\n')

    for i in range(0, len(header_list)):

        if i == 0:

            if len(header_list[i].split(' ')) == 3:

                header_dict['method'], header_dict['url'], header_dict['protocol'] = header_list[i].split(' ')

        else:

            k, v = header_list[i].split(':', 1)

            header_dict[k] = v.strip()

    return header_dict

headers = get_headers(data)  # 提取请求头信息

# 对请求头中的sec-websocket-key进行加密

response_tpl = "HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n" \

               "Upgrade:websocket\r\n" \

               "Connection: Upgrade\r\n" \

               "Sec-WebSocket-Accept: %s\r\n" \

               "WebSocket-Location: ws://127.0.0.1:9527\r\n\r\n"

value = headers['Sec-WebSocket-Key'] + magic_string

print(value,"magic+websocketkey")

ac = base64.b64encode(hashlib.sha1(value.encode('utf-8')).digest())

print(ac,"accept")

response_str = response_tpl % (ac.decode('utf-8'))

# 响应【握手】信息

conn.send(response_str.encode("utf8"))

while True:

    msg = conn.recv(8096)

    print(msg)

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1.群聊

1.1 服务端

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2.单聊

2.1服务端

2.2客户端(html文件)

3. websocket 握手原理

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