websocket
网易聊天室?
web微信?
直播?
假如你工作以后,你的老板让你来开发一个内部的微信程序,你需要怎么办?我们先来分析一下里面的技术难点
现在有这样一个需求,老板给到你了,关乎你是否能转正?你要怎么做?
我们先说消息的实时性,按照我们目前的想法是我需要用http协议来做,那么http协议怎么来做那?
是不是要一直去访问我们的服务器,问服务器有没有人给我发消息,有没有人给我发消息?那么大家认为我多长时间去访问一次服务比较合适那? 1分钟1次?1分钟60次?那这样是不是有点问题那?咱们都知道http发起一次请求就需要三次握手,四次断开,那么这样是不是对我服务器资源是严重的浪费啊?对我本地的资源是不是也是严重的浪费啊?这种方式咱们是不是一直去服务器问啊?问有没有我的信息?有我就显示?这种方式咱们一般称为轮询
http协议:
一次请求 一次相应 断开
无状态的 - 你曾经来过 session or cookie
在断开的情况下如果有数据只能等下次再访问的时候返回
那么我们先来总结一下,轮询优缺点
轮询 02年之前使用的都是这种技术
每分钟访问60次服务器
优点:消息就基本实时
缺点:双资源浪费
长轮询 2000-现在一直在使用
客户端发送一个请求- 服务器接受请求-不返回- 阻塞等待客户端-如果有消息了-返回给客户端
然后客户端立即请求服务器
优点:节省了部分资源,数据实时性略差
缺点:断开连接次数过多
那有没有一种方法是:我的服务器知道我的客户端在哪?有客户端的消息的时候我就把数据发给客户端
websocket是一种基于tcp的新网络协议,它实现了浏览器和服务器之间的双全工通信,允许服务端直接向客户端发送数据
websocket 是一个长连接
现在咱们的前端已经支持websocket协议了,可以直接使用websocket
简单应用
<body>
<!-- 输入内容-->
<input type="text" id="input">
<!-- 提交数据-->
<button> 提交数据</button>
<!-- 显示内容-->
<div>
<div ></div>
</div>
<script>
var input=document.getElementById('input');
var button=document.querySelector('button');
var message=document.querySelector('div');
//websocket在浏览器端如何使用
//现在html已经提供了websocket,我们可以直接使用
var socket= new WebSocket('ws://echo.websocket.org');
socket.onopen=function () {
message.innerHTML='连接成功了'
};
//socket.addEventListener('open',function (data) {
// message.innerHTML='连接成功了'
//});
//点击事件
button.onclick=function () {
request=input.value;
socket.send(request)
}
//获取返回数据
socket.onmessage=function (data) {
message.innerHTML=data.data
};
socket.onclose=function (data) {
message.innerHTML=data.data
}
</script>
</body>
优化前端代码
button.onclick=function () {
request=input.value;
socket.send(request);
input.value=''
}
//获取返回数据
socket.onmessage = function (data) {
var dv=document.createElement('div');
dv.innerHTML=data.data;
message.appendChild(dv)
};
websocket 事件
| 事件 |
事件处理函数 |
描述 |
| open |
socket.onopen |
连接建立是触发 |
| message |
socket.onmessage |
客户端收到服务端数据是触发 |
| error |
socket.error |
通信发生错误时触发 |
| close |
socket.close |
连接关闭时触发 |
websocket方法
| 方法 |
描述 |
| socket.send() |
使用连接发送数据 |
| socket.close() |
关闭连接 |
websocke treadyState值的状态
| 值 |
描述 |
0 (CONNECTING) |
正在链接中 |
1 (OPEN) |
已经链接并且可以通讯 |
2 (CLOSING) |
连接正在关闭 |
3 (CLOSED) |
连接已关闭或者没有链接成功 |
自建websocket服务端
准备前端页面
<!-- chat/templates/chat/index.html -->
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8"/>
<title>Chat Rooms</title>
</head>
<body>
What chat room would you like to enter?<br/>
<input id="room-name-input" type="text" size="100"/><br/>
<input id="room-name-submit" type="button" value="Enter"/>
<script>
document.querySelector('#room-name-input').focus();
document.querySelector('#room-name-input').onkeyup = function(e) {
if (e.keyCode === 13) { // enter, return
document.querySelector('#room-name-submit').click();
}
};
document.querySelector('#room-name-submit').onclick = function(e) {
var roomName = document.querySelector('#room-name-input').value;
window.location.pathname = '/web/' + roomName + '/';
};
</script>
</body>
</html>
编辑django的views，使其返回数据
# chat/views.py
from django.shortcuts import render
def index(request):
return render(request, 'chat/index.html', {})
修改url
from django.conf.urls import url
from .views import *
urlpatterns = [
url(r'^$', index, name='index'),
]
跟settings同级目录下创建routing.py 文件
# mysite/routing.py
from channels.routing import ProtocolTypeRouter
application = ProtocolTypeRouter({
# (http->django views is added by default)
})
编辑settings文件,将channels添加到installed_apps里面
INSTALLED_APPS = [
'channels',
'chat',
'django.contrib.admin',
'django.contrib.auth',
'django.contrib.contenttypes',
'django.contrib.sessions',
'django.contrib.messages',
'django.contrib.staticfiles',
]
并添加channel的配置信息
ASGI_APPLICATION = 'mysite.routing.application'
准备聊天室的页面
<!-- chat/templates/chat/room.html -->
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8"/>
<title>Chat Room</title>
</head>
<body>
<textarea id="chat-log" cols="100" rows="20"></textarea><br/>
<input id="chat-message-input" type="text" size="100"/><br/>
<input id="chat-message-submit" type="button" value="Send"/>
</body>
<script>
var roomName = {{ room_name_json|safe }};
var chatSocket = new WebSocket(
'ws://' + window.location.host +
'/ws/chat/' + roomName + '/');
chatSocket.onmessage = function(e) {
var data = JSON.parse(e.data);
var message = data['message'];
document.querySelector('#chat-log').value += (message + '\n');
};
chatSocket.onclose = function(e) {
console.error('Chat socket closed unexpectedly');
};
document.querySelector('#chat-message-input').focus();
document.querySelector('#chat-message-input').onkeyup = function(e) {
if (e.keyCode === 13) { // enter, return
document.querySelector('#chat-message-submit').click();
}
};
document.querySelector('#chat-message-submit').onclick = function(e) {
var messageInputDom = document.querySelector('#chat-message-input');
var message = messageInputDom.value;
chatSocket.send(JSON.stringify({
'message': message
}));
messageInputDom.value = '';
};
</script>
</html>
准备views文件，使其返回页面
def room(request, room_name):
return render(request, 'chat/room.html', {
'room_name_json':json.dumps(room_name)
})
修改url
from django.conf.urls import url
from . import views
urlpatterns = [
url(r'^$', views.index, name='index'),
url(r'^(?P<room_name>[^/]+)/$', views.room, name='room'),
]
实现简单的发送返回
from channels.generic.websocket import WebsocketConsumer
import json
class ChatConsumer(WebsocketConsumer):
def connect(self):
self.accept()
def disconnect(self, close_code):
pass
def receive(self, text_data):
text_data_json = json.loads(text_data)
message = text_data_json['message']
self.send(text_data=json.dumps({
'message': message
}))
创建ws的路由
# chat/routing.py
from django.conf.urls import url
from . import consumers
websocket_urlpatterns = [
url(r'^ws/chat/(?P<room_name>[^/]+)/$', consumers.ChatConsumer),
]
修改application的信息
# mysite/routing.py
from channels.auth import AuthMiddlewareStack
from channels.routing import ProtocolTypeRouter, URLRouter
import chat.routing
application = ProtocolTypeRouter({
# (http->django views is added by default)
'websocket': AuthMiddlewareStack(
URLRouter(
chat.routing.websocket_urlpatterns
)
),
})
执行数据库的迁移命令
python manage.py migrate
要实现群聊功能，还需要准备redis
docker run -p 6379:6379 -d redis:2.8
pip3 install channels_redis
将redis添加到settings的配置文件中
# mysite/settings.py
# Channels
ASGI_APPLICATION = 'mysite.routing.application'
CHANNEL_LAYERS = {
'default': {
'BACKEND': 'channels_redis.core.RedisChannelLayer',
'CONFIG': {
"hosts": [('127.0.0.1', 6379)],
},
},
}
修改consumer.py文件
from asgiref.sync import async_to_sync
from channels.generic.websocket import WebsocketConsumer
import json
class ChatConsumer(WebsocketConsumer):
def connect(self):
self.room_name = self.scope['url_route']['kwargs']['room_name']
self.room_group_name = 'chat_%s' % self.room_name
# Join room group
async_to_sync(self.channel_layer.group_add)(
self.room_group_name,
self.channel_name
)
self.accept()
def disconnect(self, close_code):
# Leave room group
async_to_sync(self.channel_layer.group_discard)(
self.room_group_name,
self.channel_name
)
# Receive message from WebSocket
def receive(self, text_data):
text_data_json = json.loads(text_data)
message = text_data_json['message']
# Send message to room group
async_to_sync(self.channel_layer.group_send)(
self.room_group_name,
{
'type': 'chat_message',
'message': message
}
)
# Receive message from room group
def chat_message(self, event):
message = event['message']
# Send message to WebSocket
self.send(text_data=json.dumps({
'message': message
}))
