网站开发 在html标记后出现乱码 查看源文件显示是问好,平面设计班需要学多久,山东网架公司,厦门淘宝网站设计公司大家好#xff0c;后端开发领域迅速发展#xff0c;需要满足今天应用程序多样化需求的协议。默认的HTTP协议设计用于无状态和短生命周期请求#xff0c;但在需要实时交互的场景中#xff08;如实时信令、聊天应用和协同编辑#xff09;#xff0c;它显然不够。
为了解决…大家好后端开发领域迅速发展需要满足今天应用程序多样化需求的协议。默认的HTTP协议设计用于无状态和短生命周期请求但在需要实时交互的场景中如实时信令、聊天应用和协同编辑它显然不够。
为了解决这些局限开发人员正在探索更好满足现代应用程序动态需求的替代协议。
所有提到的限制都可以通过使用构建在TCP协议之上的WebSocket来克服。让我们深入了解一下它们的一些关键特性。 全双工通信 WebSocket支持同时进行的双向通信客户端和服务器都可以独立发送消息无需等待请求-响应周期。 低延迟 WebSocket建立的持久连接显著降低了与传统HTTP连接相比的延迟。这使得WebSocket非常适用于实时应用如聊天应用、在线游戏、实时通知和协同编辑。 资源有效利用 WebSocket消除了为每次通信重复打开和关闭连接的需要。长寿命的连接减少了建立新连接的开销提高了资源利用效率。 广泛浏览器支持 现代Web浏览器支持WebSocket使其成为实时Web应用程序广泛采用的技术。大多数编程语言和Web框架还提供处理WebSocket连接的库或模块。 安全连接 WebSocket可以在安全连接上使用WebSocket Secure或WSS使用与保护HTTPS连接相同的TLS/SSL协议。这确保了通信是加密且安全的。
废话不多说让我们进入代码。
构建WebSocket通信的最简代码
我使用Tornado它使我能够轻松实现这一点只需覆盖现有方法。 服务器端 pip install tornado让我们首先编写最小的代码。
from typing import Awaitable import tornado.ioloop
import tornado.web
import tornado.websocket class WebSocketHandler(tornado.websocket.WebSocketHandler): 此处理程序类用于处理WebSocket连接。 def open(self, *args: str, **kwargs: str) - Awaitable[None] | None: 打开WebSocket连接。 覆盖此方法以处理WebSocket的打开。 当打开新的WebSocket时调用此方法。 print(WebSocket已打开) return super().open(*args, **kwargs) def on_message(self, message: str | bytes) - Awaitable[None] | None: 处理WebSocket上的传入消息。 覆盖此方法以处理传入的消息。 当收到新的WebSocket消息时调用此方法。 print(f收到消息{message}) self.write_message(f你说{message}) def on_close(self) - None: 处理WebSocket的关闭。 覆盖此方法以处理WebSocket的关闭。 当WebSocket关闭时调用此方法。 print(WebSocket已关闭) return super().on_close() def app() - tornado.web.Application: return tornado.web.Application( [ (r/websocket, WebSocketHandler), ] ) if __name__ __main__: application app() application.listen(8080) print(监听端口8080) tornado.ioloop.IOLoop.current().start()代码解析:
import tornado.iolooptornado.ioloop模块提供了用于管理异步操作的I/O循环。I/O循环是Tornado非阻塞架构的核心。它异步处理事件如传入请求和响应而不阻塞其他任务的执行。import tornado.webtornado.web模块包含用于构建Web应用程序的类和工具。它提供了关键组件如RequestHandler类允许您定义如何响应HTTP请求。此模块对于创建Web应用程序的结构、处理路由和处理传入的HTTP请求至关重要。import tornado.websocket用于处理WebSocket连接的模块。它提供了WebSocketHandler类允许您定义应用程序如何响应基于WebSocket的通信。tornado.web.Application入口点用于将各种处理程序、设置和配置绑定在一起创建完整的Web应用程序。它接受一个列表包含**(绑定路径请求处理程序)**。application.listen(8080)开始在端口8080上监听传入请求。tornado.ioloop.IOLoop.current().start()在当前上下文中启动事件循环以异步处理请求。
运行WebSocket服务器:
python3 websockets.py客户端 我使用的是Node而不是浏览器控制台但您也可以使用浏览器控制台。
对于Node请首先安装支持WebSocket的库。
npm install wsconst WebSocket require(ws); var socket new WebSocket(ws://localhost:8080/websocket); socket.on(open, function() { console.log(连接已打开) socket.send(你好服务器);
}) socket.on(message, function(message) { console.log(新消息 message) if (message.data ping) { socket.send(pong); }
}) socket.on(close, function() { console.log(连接已关闭...)
})如果您尝试在浏览器控制台中运行则需要将跨源设置为True。class WebSocketHandler(tornado.websocket.WebSocketHandler): ... def check_origin(self, origin: str) - bool: return True在浏览器中运行
var socket new WebSocket(ws://localhost:8080/websocket); socket.onopen function(event) { console.log(WebSocket连接已打开); socket.send(你好服务器);
}; socket.onmessage function(event) { console.log(从服务器接收到消息:, event.data);
}; socket.onclose function(event) { console.log(WebSocket连接已关闭);
};WebSocket连接已打开
VM53:9 从服务器接收到消息你好服务器第一次翻译
应用: 基于房间的聊天系统
让我们添加一些代码实现用户房间和用户名功能。 服务器端代码 from typing import Awaitable import tornado.ioloop
import tornado.web
import tornado.websocket class ChatRoom: def __init__(self): self.clients set() def add_client(self, client): self.clients.add(client) def remove_client(self, client): self.clients.remove(client) def broadcast(self, message, senderNone): for client in self.clients: if client.user_name ! sender.user_name: client.write_message(f{sender.user_name}: {message}) else: client.write_message() class WebSocketHandler(tornado.websocket.WebSocketHandler): room_id None user_name None def open(self, room_id, user_name) - Awaitable[None] | None: self.room_id room_id self.user_name user_name room self.application.get_or_create_room(self.room_id) room.add_client(self) print(fWebSocket为 {self.user_name} 在房间 {self.room_id} 中打开) def on_message(self, message: str | bytes) - Awaitable[None] | None: print(f从 {self.user_name} 收到消息{message}) room self.application.get_or_create_room(self.room_id) room.broadcast(message, senderself) def on_close(self) - None: print(fWebSocket为 {self.user_name} 关闭) self.application.get_or_create_room(self.room_id).remove_client(self) return super().on_close() def check_origin(self, origin: str) - bool: return True class ApplicationWithRooms(tornado.web.Application): def __init__(self, *args, **kwargs): super().__init__(*args, **kwargs) self.rooms {} def get_or_create_room(self, room_id): if room_id not in self.rooms: self.rooms[room_id] ChatRoom() return self.rooms[room_id] def app() - ApplicationWithRooms: return ApplicationWithRooms( [ (r/websocket/(\w)/(\w), WebSocketHandler), ] ) if __name__ __main__: application app() application.listen(8080) print(监听端口8080) tornado.ioloop.IOLoop.current().start()代码解析:
ChatRoom: 这个类管理客户端。即添加、删除客户端和向同一房间中的所有客户端广播消息。WebSocketHandler: 我们修改了现有的处理程序以将新客户端添加到房间中在收到新消息时在创建房间之前广播消息。ApplicationWithRooms: 我们用这个类替换了默认的Application只是为了处理聊天室逻辑。/websocket/(\w)/(\w): 处理程序URL也已更改以在URL中接收聊天室和用户ID。 客户端代码 客户端代码也已更新以在连接后提示发送消息到网络。
const WebSocket require(ws);
const readline require(readline); const rl readline.createInterface({ input: process.stdin, output: process.stdout
}) function generate_random_name() { let name ; for (let i 0; i 5; i) { name String.fromCharCode(97 Math.floor(Math.random() * 26)) }; return name;
} var username generate_random_name(); const room_id room1; var socket new WebSocket(ws://localhost:8080/websocket/${room_id}/${username}); socket.on(open, function () { console.log(已连接到房间 room_id !) rl.setPrompt(${username} ); rl.prompt(); rl.on(line, function (line) { if (line exit) { socket.close(); return; } socket.send(line); })
}) socket.on(message, function (message) { if (message.length 0) { console.log([ message ]) } rl.prompt();
}) socket.on(close, function () { console.log(连接已关闭...) rl.close();
})好了这就是最小代码实现你可以上手运行一下看看实际效果。
总结
虽然提供的示例展示了使用WebSocket的基本功能但值得注意的是生产级别的WebSocket应用程序需要更全面的方法。
必须仔细实现强大的授权、安全的身份验证机制和其他重要的考虑因素以确保您的实时通信解决方案的安全性、可扩展性和可靠性。
始终根据最佳实践和安全标准调整WebSocket实现以满足生产环境的多样化要求。
