一文看懂websocket

我們先看一下下面這張圖:
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可以看到這是一個簡易的聊天室,兩個窗口的消息是實時發送與接收的,這個主要就是用我們今天要講的websocket實現的。

websocket是什麼?

websocket是一種網絡通信協議,我們都知道http協議,http協議只能從客戶端主動發起,不能從服務端推送數據到客戶端,今天我們講的websocket就是一種不僅能從客戶端發送數據到服務端,也可以主動從服務的推送數據給客戶端的一種協議。
我們先看一張圖:
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我們可以看到,http請求是客戶端發起請求,服務端響應,然後斷開連接,客戶端發起,服務端響應的一種循環。而websocket協議是客戶端發起連接後,就會一直保持連接,期間客戶端和服務端都可以向對方發送數據,直到連接關閉。
websocket其他的一些特點:


(1)建立在 TCP 協議之上,服務器端的實現比較容易。

(2)與 HTTP 協議有着良好的兼容性。默認端口也是80和443,並且握手階段採用 HTTP 協議,因此握手時不容易屏蔽,能通過各種 HTTP 代理服務器。

(3)數據格式比較輕量,性能開銷小,通信高效。

(4)可以發送文本,也可以發送二進制數據。

(5)沒有同源限制,客戶端可以與任意服務器通信。

(6)協議標識符是`ws`(如果加密,則爲`wss`),服務器網址就是 URL。

應用場景

試想一下這樣的場景,我們需要實現一個支付成功後,向用戶給一個成功的提示,那麼在websocket協議沒有應用之前,人們是使用一種輪詢的方式。就是客戶端定時向服務端發送請求,看有沒有收到支付金額,沒有就一直髮送,收到了再停止。類似下面的代碼:

function getIsPaySuccess() {
	var timmer = setInterval(function () {
		$.ajax({
			url: '/getJayStatus',
			success: function (res) {
				if (res.status) {
					clearInterval(timmer)
				}
			},
			fail: function () {

			}
		})
	}, 1000)
}

在發送請求的工程中,浪費了大量的資源,而且響應也不是及時的,因爲我是每隔1秒請求一次,並不能立刻得到支付成功的狀態。這時候我們就需要用到websocket的方式了。總體來說,websocket需要用在一些能及時響應的場景中。

  1. 社交訂閱
    有時候我們需要及時收到訂閱消息,比如說開獎通知,比如說在線邀請,支付結果等。
  2. 多玩家遊戲
    很多遊戲都是協同作戰的,玩家的操作和狀態肯定需要及時同步到所有玩家。
  3. 協同編輯文檔
    同一份文檔,編輯狀態得同步到所有參與的用戶界面上。
  4. 數據流狀態
    比如說上傳下載文件,文件進度,文件是否上傳成功。
  5. 多人聊天
    很多場景下都需要多人蔘與討論聊天,用戶發送的消息得第一時間同步到所有用戶。
  6. 股票虛擬貨幣價格
    股票和虛擬貨幣的價格都是實時波動的,價格跟用戶的操作息息相關,及時推送對用戶跟盤有很大的幫助。

代碼實現

我們用下面一段代碼來講解websocket的創建,擁有的屬性,能調用的方法和能監聽的事件:

// 連接狀態的枚舉
const readyStateMap = {
	0: '連接尚未建立',
	1: '連接已建立,可以進行通信',
	2: '連接正在進行關閉',
	3: '連接已經關閉或者連接不能打開'
}
Object.freeze(readyStateMap)
class WsTest {
	constructor(url) {
		// 創建websocket實例,第一個參數是連接的url,沒有跨域限制,第二個參數是可接受的協議
		this.ws = new WebSocket(url);
		// readyState屬性,只讀屬性,表示連接狀態
		console.log(this.ws.readyState, readyStateMap[this.ws.readyState])
		// 只讀屬性 bufferedAmount 已被 send() 放入正在隊列中等待傳輸,但是還沒有發出的 UTF-8 文本字節數。
		console.log(this.ws.bufferedAmount)
		this.initWs()
	}
	initWs() {
		// 事件onopen,指連接成功
		this.ws.onopen = () => {
			console.log(this.ws.readyState, readyStateMap[this.ws.readyState])
			// 方法,向服務端發送消息,傳輸字符串
			this.ws.send(JSON.stringify({type: 'connection'}))
		};
		// 事件onmessage,指接收到服務端消息
		this.ws.onmessage = (evt) => {
			console.log(evt.data, 'data')
			const {type, msg} = JSON.parse(evt.data);
			console.log('消息類型:' + type, '用戶id:' + msg)
			// 方法,關閉連接
			this.ws.close()
			console.log(this.ws.readyState, readyStateMap[this.ws.readyState])
		};
		// 事件onclose,關閉連接,也可以從服務端強制斷開連接,這裏可以重新發起連接
		this.ws.onclose = () => {
			console.log(this.ws.readyState, readyStateMap[this.ws.readyState])
		};
		// 事件onerror,通信發生錯誤時觸發
		this.ws.onerror = () => {
			console.log(this.ws.readyState, readyStateMap[this.ws.readyState])
		};
	}
}
const ws = new WsTest('ws://203.195.156.57:30002')

上面的代碼都有註釋,應該不難看出websocket的使用方法,這段代碼可以直接放到chrome控制檯運行:
1.png

兼容性

2.png
可以看到幾乎所有瀏覽器都支持了。

總結

  1. websocket是一個類似http的一種通訊協議。
  2. websocket最大的特點是客戶端和服務端能相互給對方發送消息。
  3. websocket廣泛引用在需要實時通訊的一些應用上面。
  4. websocket沒有同源限制,而且性能開銷小,通信高效。

本文主要講了websocket協議的定義和基本用法,下一期我會結合本文開始的聊天室來實現一個具體的websocket應用。
聊天室在線體驗地址:地址

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