WebSocket 教程

2017/05/15 · 基础技术 ·
websocket

原文出处:
阮一峰   

WebSocket
是一种网络通信协议,很多高级功能都需要它。

本文介绍 WebSocket 协议的使用方法。

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原文出处:
阮一峰   

一、为什么需要 WebSocket?

初次接触 WebSocket 的人,都会问同样的问题:我们已经有了 HTTP
协议,为什么还需要另一个协议?它能带来什么好处?

答案很简单,因为 HTTP 协议有一个缺陷:通信只能由客户端发起。

举例来说,我们想了解今天的天气,只能是客户端向服务器发出请求,服务器返回查询结果。HTTP
协议做不到服务器主动向客户端推送信息。

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这种单向请求的特点,注定了如果服务器有连续的状态变化,客户端要获知就非常麻烦。我们只能使用“轮询”:每隔一段时候,就发出一个询问,了解服务器有没有新的信息。最典型的场景就是聊天室。

轮询的效率低,非常浪费资源(因为必须不停连接,或者 HTTP
连接始终打开)。因此,工程师们一直在思考,有没有更好的方法。WebSocket
就是这样发明的。

WebSocket
是一种网络通信协议,很多高级功能都需要它。

二、简介

WebSocket 协议在2008年诞生,2011年成为国际标准。所有浏览器都已经支持了。

它的最大特点就是,服务器可以主动向客户端推送信息,客户端也可以主动向服务器发送信息,是真正的双向平等对话,属于服务器推送技术的一种。

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其他特点包括:

(1)建立在 TCP 协议之上,服务器端的实现比较容易。

(2)与 HTTP 协议有着良好的兼容性。默认端口也是80和443,并且握手阶段采用
HTTP 协议,因此不容易屏蔽,能通过各种 HTTP 代理服务器。

(3)数据格式比较轻量,性能开销小,通信高效。

(4)可以发送文本,也可以发送二进制数据。

(5)没有同源限制,客户端可以与任意服务器通信。

(6)协议标识符是ws(如果加密,则为wss),服务器网址就是 URL。

ws://example.com:80/some/path

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ws://example.com:80/some/path
 

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本文介绍 WebSocket 协议的使用方法。

三、客户端的简单示例

WebSocket 的用法相当简单。

下面是一个网页脚本的例子(点击这里看运行结果),基本上一眼就能明白。

var ws = new WebSocket(“wss://echo.websocket.org”); ws.onopen =
function(evt) { console.log(“Connection open …”); ws.send(“Hello
WebSockets!”); }; ws.onmessage = function(evt) { console.log( “Received
Message: ” + evt.data); ws.close(); }; ws.onclose = function(evt) {
console.log(“Connection closed.”); };

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var ws = new WebSocket("wss://echo.websocket.org");
 
ws.onopen = function(evt) {
  console.log("Connection open …");
  ws.send("Hello WebSockets!");
};
 
ws.onmessage = function(evt) {
  console.log( "Received Message: " + evt.data);
  ws.close();
};
 
ws.onclose = function(evt) {
  console.log("Connection closed.");
};      
 

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四、客户端的 API

WebSocket 客户端的 API 如下。

一、为什么需要 WebSocket?

初次接触 WebSocket 的人,都会问同样的问题:我们已经有了 HTTP
协议,为什么还需要另一个协议?它能带来什么好处?

答案很简单,因为 HTTP 协议有一个缺陷:通信只能由客户端发起。

举例来说,我们想了解今天的天气,只能是客户端向服务器发出请求,服务器返回查询结果。HTTP
协议做不到服务器主动向客户端推送信息。

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这种单向请求的特点,注定了如果服务器有连续的状态变化,客户端要获知就非常麻烦。我们只能使用“轮询”:每隔一段时候,就发出一个询问,了解服务器有没有新的信息。最典型的场景就是聊天室。

轮询的效率低,非常浪费资源(因为必须不停连接,或者 HTTP
连接始终打开)。因此,工程师们一直在思考,有没有更好的方法。WebSocket
就是这样发明的。

4.1 WebSocket 构造函数

WebSocket 对象作为一个构造函数,用于新建 WebSocket 实例。

var ws = new WebSocket(‘ws://localhost:8080’);

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var ws = new WebSocket(‘ws://localhost:8080’);
 

执行上面语句之后,客户端就会与服务器进行连接。

实例对象的所有属性和方法清单,参见这里

二、简介

WebSocket 协议在2008年诞生,2011年成为国际标准。所有浏览器都已经支持了。

它的最大特点就是,服务器可以主动向客户端推送信息,客户端也可以主动向服务器发送信息,是真正的双向平等对话,属于服务器推送技术的一种。

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其他特点包括:

(1)建立在 TCP 协议之上,服务器端的实现比较容易。

(2)与 HTTP 协议有着良好的兼容性。默认端口也是80和443,并且握手阶段采用
HTTP 协议,因此不容易屏蔽,能通过各种 HTTP 代理服务器。

(3)数据格式比较轻量,性能开销小,通信高效。

(4)可以发送文本,也可以发送二进制数据。

(5)没有同源限制,客户端可以与任意服务器通信。

(6)协议标识符是ws(如果加密,则为wss),服务器网址就是 URL。

ws://example.com:80/some/path

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ws://example.com:80/some/path
 

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4.2 webSocket.readyState

readyState属性返回实例对象的当前状态,共有四种。

  • CONNECTING:值为0,表示正在连接。
  • OPEN:值为1,表示连接成功,可以通信了。
  • CLOSING:值为2,表示连接正在关闭。
  • CLOSED:值为3,表示连接已经关闭,或者打开连接失败。

下面是一个示例。

switch (ws.readyState) { case WebSocket.CONNECTING: // do something
break; case WebSocket.OPEN: // do something break; case
WebSocket.CLOSING: // do something break; case WebSocket.CLOSED: // do
something break; default: // this never happens break; }

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switch (ws.readyState) {
  case WebSocket.CONNECTING:
    // do something
    break;
  case WebSocket.OPEN:
    // do something
    break;
  case WebSocket.CLOSING:
    // do something
    break;
  case WebSocket.CLOSED:
    // do something
    break;
  default:
    // this never happens
    break;
}
 

三、客户端的简单示例

WebSocket 的用法相当简单。

下面是一个网页脚本的例子(点击这里看运行结果),基本上一眼就能明白。

var ws = new WebSocket(“wss://echo.websocket.org”); ws.onopen =
function(evt) { console.log(“Connection open …”); ws.send(“Hello
WebSockets!”); }; ws.onmessage = function(evt) { console.log( “Received
Message: ” + evt.data); ws.close(); }; ws.onclose = function(evt) {
console.log(“Connection closed.”); };

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var ws = new WebSocket("wss://echo.websocket.org");
 
ws.onopen = function(evt) {
  console.log("Connection open …");
  ws.send("Hello WebSockets!");
};
 
ws.onmessage = function(evt) {
  console.log( "Received Message: " + evt.data);
  ws.close();
};
 
ws.onclose = function(evt) {
  console.log("Connection closed.");
};      
 

4.3 webSocket.onopen

实例对象的onopen属性,用于指定连接成功后的回调函数。

ws.onopen = function () { ws.send(‘Hello Server!’); }

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ws.onopen = function () {
  ws.send(‘Hello Server!’);
}
 

如果要指定多个回调函数,可以使用addEventListener`方法。

ws.addEventListener(‘open’, function (event) { ws.send(‘Hello Server!’);
});

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ws.addEventListener(‘open’, function (event) {
  ws.send(‘Hello Server!’);
});
 

四、客户端的 API

WebSocket 客户端的 API 如下。

4.4 webSocket.onclose

实例对象的onclose属性,用于指定连接关闭后的回调函数。

ws.onclose = function(event) { var code = event.code; var reason =
event.reason; var wasClean = event.wasClean; // handle close event };
ws.addEventListener(“close”, function(event) { var code = event.code;
var reason = event.reason; var wasClean = event.wasClean; // handle
close event });

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ws.onclose = function(event) {
  var code = event.code;
  var reason = event.reason;
  var wasClean = event.wasClean;
  // handle close event
};
 
ws.addEventListener("close", function(event) {
  var code = event.code;
  var reason = event.reason;
  var wasClean = event.wasClean;
  // handle close event
});
 

4.1 WebSocket 构造函数

WebSocket 对象作为一个构造函数,用于新建 WebSocket 实例。

var ws = new WebSocket(‘ws://localhost:8080’);

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var ws = new WebSocket(‘ws://localhost:8080’);
 

执行上面语句之后,客户端就会与服务器进行连接。

实例对象的所有属性和方法清单,参见这里

4.5 webSocket.onmessage

实例对象的onmessage属性,用于指定收到服务器数据后的回调函数。

ws.onmessage = function(event) { var data = event.data; // 处理数据 };
ws.addEventListener(“message”, function(event) { var data = event.data;
// 处理数据 });

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ws.onmessage = function(event) {
  var data = event.data;
  // 处理数据
};
 
ws.addEventListener("message", function(event) {
  var data = event.data;
  // 处理数据
});
 

注意,服务器数据可能是文本,也可能是二进制数据(blob对象或Arraybuffer对象)。

ws.onmessage = function(event){ if(typeof event.data === String) {
console.log(“Received data string”); } if(event.data instanceof
ArrayBuffer){ var buffer = event.data; console.log(“Received
arraybuffer”); } }

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ws.onmessage = function(event){
  if(typeof event.data === String) {
    console.log("Received data string");
  }
 
  if(event.data instanceof ArrayBuffer){
    var buffer = event.data;
    console.log("Received arraybuffer");
  }
}
 

除了动态判断收到的数据类型,也可以使用binaryType属性,显式指定收到的二进制数据类型。

// 收到的是 blob 数据 ws.binaryType = “blob”; ws.onmessage = function(e)
{ console.log(e.data.size); }; // 收到的是 ArrayBuffer 数据
ws.binaryType = “arraybuffer”; ws.onmessage = function(e) {
console.log(e.data.byteLength); };

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// 收到的是 blob 数据
ws.binaryType = "blob";
ws.onmessage = function(e) {
  console.log(e.data.size);
};
 
// 收到的是 ArrayBuffer 数据
ws.binaryType = "arraybuffer";
ws.onmessage = function(e) {
  console.log(e.data.byteLength);
};
 

4.2 webSocket.readyState

readyState属性返回实例对象的当前状态,共有四种。

  • CONNECTING:值为0,表示正在连接。
  • OPEN:值为1,表示连接成功,可以通信了。
  • CLOSING:值为2,表示连接正在关闭。
  • CLOSED:值为3,表示连接已经关闭,或者打开连接失败。

下面是一个示例。

switch (ws.readyState) { case WebSocket.CONNECTING: // do something
break; case WebSocket.OPEN: // do something break; case
WebSocket.CLOSING: // do something break; case WebSocket.CLOSED: // do
something break; default: // this never happens break; }

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switch (ws.readyState) {
  case WebSocket.CONNECTING:
    // do something
    break;
  case WebSocket.OPEN:
    // do something
    break;
  case WebSocket.CLOSING:
    // do something
    break;
  case WebSocket.CLOSED:
    // do something
    break;
  default:
    // this never happens
    break;
}