月守护
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【Python】websocket

WebSocket协议是基于TCP的一种新的协议。它实现了浏览器与服务器全双工(full-duplex)通信。其本质是保持TCP连接，属于长链接，在浏览器和服务端通过Socket进行通信。
除了能响应请求外，还能主动向客户端推送消息

要达到这个效果，需要客户端和服务端都遵循websocket协议建立连接

1.服务端开启服务，等待客户端连接
2.客户端连接，并随即生成一段字符串发给服务端
3。服务端拿到字符串，和magic string一起进行sha1加密再发给客户端
4.客户端也是相同加密方法，将结果和服务端发来的结果比对，一样则完成websocket连接，否则不能通信

服务端

import socket
import base64
import hashlib
def send_msg(conn, msg_bytes):
    """
    WebSocket服务端向客户端发送消息（格式处理）
    :param conn: 客户端连接到服务器端的socket对象,即： conn,address = socket.accept()
    :param msg_bytes: 向客户端发送的字节
    :return:
    """
    import struct

    token = b"\x81"
    length = len(msg_bytes)
    if length < 126:
        token += struct.pack("B", length)
    elif length <= 0xFFFF:
        token += struct.pack("!BH", 126, length)
    else:
        token += struct.pack("!BQ", 127, length)

    msg = token + msg_bytes
    conn.send(msg)
    return True
def get_headers(data):
    """
    处理客户端发来的连接验证信息
    将请求头格式化成字典
    :param data:
    :return:
    """
    header_dict = {}
    data = str(data, encoding='utf-8')



    header, body = data.split('\r\n\r\n', 1)
    header_list = header.split('\r\n')
    for i in range(0, len(header_list)):
        if i == 0:
            if len(header_list[i].split(' ')) == 3:
                header_dict['method'], header_dict['url'], header_dict['protocol'] = header_list[i].split(' ')
        else:
            k, v = header_list[i].split(':', 1)
            header_dict[k] = v.strip()
    return header_dict
sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
# sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
sock.bind(('127.0.0.1', 8002))
sock.listen(5)
# 等待用户连接
conn, address = sock.accept()
# 获取客户端的【握手】信息
data = conn.recv(8096)
headers=get_headers(data)
# for k,v in headers.items():
#     print(k,v)
magic_string = '258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11'
value = headers['Sec-WebSocket-Key'] + magic_string
ac = base64.b64encode(hashlib.sha1(value.encode('utf-8')).digest())
response_tpl = "HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n" \
      "Upgrade:websocket\r\n" \
      "Connection: Upgrade\r\n" \
      "Sec-WebSocket-Accept: %s\r\n" \
      "WebSocket-Location: ws://%s%s\r\n\r\n"

response_str = response_tpl % (ac.decode('utf-8'), headers['Host'], headers['url'])
# 响应【握手】信息
conn.send(bytes(response_str, encoding='utf-8'))

while True:
    '''不支持接收长内容'''
    info = conn.recv(8096)
    payload_len = info[1] & 127
    if payload_len == 126:
        extend_payload_len = info[2:4]
        mask = info[4:8]
        decoded = info[8:]
    elif payload_len == 127:
        extend_payload_len = info[2:10]
        mask = info[10:14]
        decoded = info[14:]
    else:
        extend_payload_len = None
        mask = info[2:6]
        decoded = info[6:]

    bytes_list = bytearray()
    for i in range(len(decoded)):
        chunk = decoded[i] ^ mask[i % 4]
        bytes_list.append(chunk)
    body = str(bytes_list, encoding='utf-8')
    print(body)
    #取数据
    body=body+"犯嘀咕"
    send_msg(conn,body.encode("utf-8"))

客户端


<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Titletitle>
head>
<body>
    <script type="text/javascript">
    socket = new WebSocket("ws://127.0.0.1:8002");
    //生成字符串，连接发送，加密比对
    socket.onopen=function () {            //连接成功自动执行
        socket.send("hello月")             //发送消息
    };
    socket.onmessage=function (event) {    //服务端发来消息，接收消息并自动执行
        console.log(event)
    };
    socket.onclose=function () {            //服务端断开连接自动执行

    }
script>
body>
html>

总结：客户端代码很少，因为WebSocket对象集成了很多东西

而服务端代码特别多，因为我们是在socket基础上自己实现的，很多东西都要自己写来符合websocket协议，比如有：

  • 第一次收到到客户端消息要进行处理，
  • 加密要自己处理，
  • 加密结果发送要自己处理，
  • 之后接收客户端消息要自己处理，
  • 再发送给客户端消息也要自己处理

而这些在web框架中都有，我们自己写一遍是为了知道它的一个中间过程

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