应用场景

WebSocket 的特点如下

  • 适合服务器主动推送的场景（好友上线，即时聊天信息，火灾警告，股票涨停等）
  • 相对于Ajax和Long poll等轮询技术，它更高效，不耗费网络带宽和计算资源
  • 它仍然与HTTP完成网络通信
  • 不受企业防火墙拦截

通信原理

1.WebSocket 客户端连接报文
GET /webfin/websocket/ HTTP/1.1

Host: localhost

Upgrade: websocket  # 建立webSocket链接

Connection: Upgrade  # 建立链接

Sec-WebSocket-Key: xqBt3ImNzJbYqRINxEFlkg==   # 密钥

Origin: <a href="http://localhost/"><code>http://localhost</code></a>:8080

Sec-WebSocket-Version: 13  # 版本是13

客户端发起的 WebSocket 连接报文类似传统 HTTP 报文，”Upgrade：websocket”参数值表明这是 WebSocket 类型请求，“Sec-WebSocket-Key”是 WebSocket 客户端发送的一个 base64 编码的密文，要求服务端必须返回一个对应加密的“Sec-WebSocket-Accept”应答，否则客户端会抛出“Error during WebSocket handshake”错误，并关闭连接。

2、服务端收到报文后返回的数据格式类似：

HTTP/1.1 101 Switching Protocols

Upgrade: websocket

Connection: Upgrade

Sec-WebSocket-Accept: K7DJLdLooIwIG/MOpvWFB3y3FE8=

“Sec-WebSocket-Accept”的值是服务端采用与客户端一致的密钥计算出来后返回客户端的,“HTTP/1.1 101 Switching Protocols”表示服务端接受 WebSocket 协议的客户端连接，经过这样的请求-响应处理后，客户端服务端的 WebSocket 连接握手成功, 后续就可以进行 TCP 通讯了

服务端编程：

tornadowebsocokt入口函数，需要继承tornado.websocket.WebSocketHandler,并显现open(),on_message(),on_close()函数

还提供了开发者主动操作的websocket函数

WebSocketHandler.write_meassage(message,binary=False) 用于向本链接对应的客户端写消息

WebSocketHandler.close(code=None,reason=None)函数：主动关闭链接，并告知客户端关闭的原因，code参数必须是一个数值，reason必须是一个字符串

实例

import tornado.web

import tornado.ioloop

import tornado.websocket

from tornado.options import define,options,parse_command_line

define('port',default=8888,help='run the given port',type=int)

clients = dict() # 客户端session字典

class IndexHandler(tornado.web.RequestHandler):

    @tornado.web.asynchronous

    def get(self):

        self.render('index.html')

class MyWebSocketHandler(tornado.websocket.WebSocketHandler):

    def open(self, *args):  # 有新连接时被调用

        self.id = self.get_argument('Id')

        self.stream.set_nodelay(True)

        clients[self.id]={"id":self.id,"object":self} # 保存session到clients字典中

    def on_message(self, message): # 收到消息时被调用

        print("client %s received a message : %s" % (self.id,message))

    def on_close(self):   # 关闭链接时被调用

        if self.id in clients:

            del clients[self.id]

            print("client %s is closed" % (self.id))

    def check_origin(self, origin):

        return True

app = tornado.web.Application([(r'/', IndexHandler), (r'/websocket', MyWebSocketHandler), ])

import threading

import time

# 启动单独的线程运行此函数，每隔1秒向所有客户端推送当前时间

def sendTime():

    import datetime

    while True:

        for key in clients.keys():

            msg = str(datetime.datetime.now())

            clients[key]['object'].write_message(msg) # 通过WebSocketHandler.write_meassage函数推送时间消息

            print("write to client %s : %s" % (key,msg))

        time.sleep(1)

if __name__ == '__main__':

    threading.Thread(target=sendTime).start() # 启动推送时间线程

    parse_command_line()

    app.listen(options.port)

    tornado.ioloop.IOLoop.instance().start() # 挂起运行

客户端编程

<!DOCTYPE html>

<html lang="en">

<head>

    <meta charset="UTF-8">

    <title>Title</title>

</head>

<body>

<a href="javascript:WebSocketTest()">run websocket</a>

<div id="messages" style="height: 200px;background: black;color: #e0e0e0;"></div>

<script type="text/javascript">

    var messageContainer = document.getElementById('messages');

    function WebSocketTest() {

        if ("WebSocket" in window){

            messageContainer.innerHTML = '你的浏览器支持websocket';

            var ws = new WebSocket('ws://localhost:8888/websocket?Id=12345');

            ws.onopen = function () {

                ws.send("message to send");

            };

            ws.onmessage = function (evt) {

                var received_msg = evt.data;

                messageContainer.innerHTML = messageContainer.innerHTML+"<br/>message is received:"+received_msg;

            };

            ws.onclose = function () {

                messageContainer.innerHTML = messageContainer.innerHTML+"<br/>链接已经关闭";

            };

        } else {

             messageContainer.innerHTML = '你的浏览器不支持websocket';

        }

    }

</script>

</body>

</html>

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