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1、WebSocket是什么?
WebScoket是一种让客户端和服务器之间能进行双向实时通信的技术。它是HTML最新标准HTML5的一个协议规范,本质上是个基于TCP的协议,它通过HTTP/HTTPS协议发送一条特殊的请求进行握手后创建了一个TCP连接,此后浏览器/客户端和服务器之间便可以通过此连接来进行双向实时通信。
2、为什么要用WebSocket?
1)一直以来,HTTP协议是无状态、单向通信的,即客户端请求一次,服务器回复一次。如果想让服务器消息及时下发到客户端,需要采用类似于轮询的机制,即客户端定时频繁的向服务器发出请求,这样效率很低,而且HTTP数据包头本身的字节量较大,浪费了大量带宽和服务器资源;
2)为提高效率,出现了AJAX/Comet技术,它实现了双向通信且节省了一定带宽,但仍然需要发出请求,本质上仍然是轮询;
3)新一代HTML标准HTML5推出了WebSocket技术,它使客户端和服务器之间能通过HTTP协议建立TCP连接,之后便可以随时随地进行双向通信,且交换的数据包头信息量很小;
3、如何使用WebSocket?
在支持WebSocket的浏览器中,创建Socket之后,通过onopen、onmessage、onclose、onerror四个事件的实现来处理Socket的响应;
4、WebSocket与HTTP、TCP的关系
WebSocket和HTTP都属于应用层协议,且都是基于TCP的,它们的send函数最终也是通过TCP系统接口来做数据传输。那么WebSocket和HTTP的关系呢?WebSocket在建立握手连接时,数据是通过HTTP协议传输的,但是在连接建立后,真正的数据传输阶段则不需要HTTP协议的参与。它们之间的关系如下图:
5、什么情况下使用WebSocket?
如果游戏需要同时支持手机端、Web端,那毫无疑问应该使用WebSocket,现在各个平台都提供了相应的WebSocket实现。如果游戏不需要支持Web端,且对实时性要求比较高,如多人射击、MMORPG之类,那么使用TCP/UDP结合的原生Socket会比较好。
6、SocketIO
WebSocket是HTML5最新提出的规范,虽然主流浏览器都已经支持,但仍然可能有不兼容的情况,为了兼容所有浏览器,给程序员提供一致的编程体验,SocketIO将WebSocket、AJAX和其它的通信方式全部封装成了统一的通信接口,也就是说,我们在使用SocketIO时,不用担心兼容问题,底层会自动选用最佳的通信方式。因此说,WebSocket是SocketIO的一个子集。
本教程将创建一个基本的聊天应用。 它几乎不要求你事先了解 Node.JS 或 Socket.IO ,适合所有知识层次的用户。
使用流行的 web 应用技术栈 —— 比如 LAMP (PHP) —— 来编写聊天应用通常是很困难的。它包含了轮询服务器以检测变化,还要追踪时间戳,并且这种实现是比较慢的。
大多数实时聊天系统通常基于 socket 来构建。 Socket 为客户端和服务器提供了双向通信机制。
这意味着服务器可以 推送 消息给客户端。无论何时你发布一条消息,服务器都可以接收到消息并推送给其他连接到服务器的客户端。
首先要制作一个 HTML 页面来提供表单和消息列表。我们使用了基于 Node.JS 的 web 框架 express
。 请确保安装了 Node.JS。
首先创建一个 package.json
来描述我们的项目。 推荐新建一个空目录 (这里使用 chat-example
)。
{
"name": "socket-chat-example",
"version": "0.0.1",
"description": "my first socket.io app",
"dependencies": {}
}
要保存 dependencies
信息, 可以用 npm install --save
:
npm install --save [email protected]
express 已经安装好了。我们现在新建一个 index.js
文件来创建应用。
var app = require('express')();
var http = require('http').Server(app);
app.get('/', function(req, res){
res.send('Hello world
');
});
http.listen(3000, function(){
console.log('listening on *:3000');
});
这段代码作用如下:
app
作为 HTTP 服务器的回调函数 (见第 2 行)。/
来处理首页访问。运行 node index.js
就可以看到如下画面:
在浏览器中访问 http://localhost:3000
:
目前在 index.js
中我们是通过 res.send
返回一个 HTML 字符串。 如果我们将整个应用的 HTML 代码都放到应用代码里,代码结构将变得很混乱。 替代的方法是新建一个 index.html
文件作为服务器响应。
现在我们用 sendFile
来重构之前的回调:
app.get('/', function(req, res){
res.sendFile(__dirname + '/index.html');
});
index.html
内容如下:
Socket.IO chat
现在重启进程 (按 Control+C ,然后再次运行 node index
) ,刷新页面显示如下:
Socket.IO 由两部分组成:
socket.io
socket.io-client
开发环境下, socket.io
会自动提供客户端。正如我们所见,到目前为止,我们只需要安装一个模块:
npm install --save socket.io
这会安装模块并添加依赖到 package.json
。在 index.js
文件中添加该模块:
var app = require('express')();
var http = require('http').Server(app);
var io = require('socket.io')(http);
app.get('/', function(req, res){
res.sendFile(__dirname + '/index.html');
});
io.on('connection', function(socket){
console.log('a user connected');
});
http.listen(3000, function(){
console.log('listening on *:3000');
});
我们通过传入 http
(HTTP 服务器) 对象初始化了 socket.io
的一个实例。 然后监听 connection
事件来接收 sockets, 并将连接信息打印到控制台。
在 index.html 的
标签中添加如下内容:
这样就加载了 socket.io-client
。 socket.io-client 暴露了一个 io
全局变量,然后连接服务器。
请注意我们在调用 io()
时没有指定任何 URL,因为它默认将尝试连接到提供当前页面的主机。
重新加载服务器和网站,你将看到控制台打印出 “a user connected”。
尝试打开多个标签页,可以看到多条信息:
每个 socket 还会触发一个特殊的 disconnect
事件:
io.on('connection', function(socket){
console.log('a user connected');
socket.on('disconnect', function(){
console.log('user disconnected');
});
});
你可以多次刷新标签页来查看效果:
Socket.IO 的核心理念就是允许发送、接收任意事件和任意数据。任意能被编码为 JSON 的对象都可以用于传输。二进制数据 也是支持的。
这里的实现方案是,当用户输入消息时,服务器接收一个 chat message
事件。index.html
文件中的 script
部分现在应该内容如下:
在 index.js
中打印出 chat message
事件:
io.on('connection', function(socket){
socket.on('chat message', function(msg){
console.log('message: ' + msg);
});
});
结果应该如以下视频所示:
接下来的目标就是让服务器将消息发送给其他用户。
要将事件发送给每个用户,Socket.IO 提供了 io.emit
方法:
io.emit('some event', { for: 'everyone' });
要将消息发给除特定 socket 外的其他用户,可以用 broadcast
标志:
io.on('connection', function(socket){
socket.broadcast.emit('hi');
});
为了简单起见,我们将消息发送给所有用户,包括发送者。
io.on('connection', function(socket){
socket.on('chat message', function(msg){
io.emit('chat message', msg);
});
});
在客户端中,我们捕获 chat message
事件,并将消息添加到页面中。现在客户端代码应该如下:
就这样,聊天应用就完成了,大约只有 20 行代码! 最终效果如下:
下面是一些可以做的优化:
可以从 GitHub 获取。
$ git clone https://github.com/socketio/chat-example.git