WebSocket

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。

 

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。

 

 

二、简介

WebSocket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。

 

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，因此握手时不容易屏蔽，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

 

 

三、客户端的简单示例

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.");

};      

 

 

四、客户端的 API

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');

执行上面语句之后，客户端就会与服务器进行连接。

 

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;

}

 

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!');

}

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!');

});

 

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

});

 

 

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

});

 

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");

  }

}

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);

};

 

 

4.6 webSocket.send()

实例对象的send()方法用于向服务器发送数据。

发送文本的例子。

ws.send('your message');

发送 Blob 对象的例子。

var file = document

  .querySelector('input[type="file"]')

  .files[0];

ws.send(file);

 

发送 ArrayBuffer 对象的例子。

// Sending canvas ImageData as ArrayBuffer

var img = canvas_context.getImageData(0, 0, 400, 320);

var binary = new Uint8Array(img.data.length);

for (var i = 0; i < img.data.length; i++) {

  binary[i] = img.data[i];

}

ws.send(binary.buffer);

 

 

4.7 webSocket.bufferedAmount

实例对象的bufferedAmount属性，表示还有多少字节的二进制数据没有发送出去。它可以用来判断发送是否结束。

var data = new ArrayBuffer(10000000);

socket.send(data);

 

if (socket.bufferedAmount === 0) {

  // 发送完毕

} else {

  // 发送还没结束

}

 

4.8 webSocket.onerror

实例对象的onerror属性，用于指定报错时的回调函数。

socket.onerror = function(event) {

  // handle error event

};

 

socket.addEventListener("error", function(event) {

  // handle error event

});

 

 

 

WebSocket 服务器：Websocketd

它的最大特点，就是后台脚本不限语言，标准输入（stdin）就是 WebSocket 的输入，标准输出（stdout）就是 WebSocket 的输出。