websocket
- 网易聊天室?
- web微信?
- 直播?
假如你工作以后,你的老板让你来开发一个内部的微信程序,你需要怎么办?我们先来分析一下里面的技术难点
- 消息的实时性?
- 实现群聊
现在有这样一个需求,老板给到你了,关乎你是否能转正?你要怎么做?
我们先说消息的实时性,按照我们目前的想法是我需要用http协议来做,那么http协议怎么来做那?
是不是要一直去访问我们的服务器,问服务器有没有人给我发消息,有没有人给我发消息?那么大家认为我多长时间去访问一次服务比较合适那? 1分钟1次?1分钟60次?那这样是不是有点问题那?咱们都知道http发起一次请求就需要三次握手,四次断开,那么这样是不是对我服务器资源是严重的浪费啊?对我本地的资源是不是也是严重的浪费啊?这种方式咱们是不是一直去服务器问啊?问有没有我的信息?有我就显示?这种方式咱们一般称为轮询
http协议:
一次请求 一次相应 断开
无状态的 - 你曾经来过 session or cookie
在断开的情况下如果有数据只能等下次再访问的时候返回
那么我们先来总结一下,轮询优缺点
轮询02年之前使用的都是这种技术
每分钟访问60次服务器
优点:消息就基本实时
缺点:双资源浪费
长轮询2000-现在一直在使用
客户端发送一个请求- 服务器接受请求-不返回- 阻塞等待客户端-如果有消息了-返回给客户端
然后客户端立即请求服务器
优点:节省了部分资源,数据实时性略差
缺点:断开连接次数过多
那有没有一种方法是:我的服务器知道我的客户端在哪?有客户端的消息的时候我就把数据发给客户端
websocket是一种基于tcp的新网络协议,它实现了浏览器和服务器之间的双全工通信,允许服务端直接向客户端发送数据
websocket 是一个长连接
现在咱们的前端已经支持websocket协议了,可以直接使用websocket
简单应用
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<body>
<! - - 输入内容 - - >
< input type = "text" id = "input" >
<! - - 提交数据 - - >
<button> 提交数据< / button>
<! - - 显示内容 - - >
<div>
<div >< / div>
< / div>
<script>
var input = document.getelementbyid( 'input' );
var button = document.queryselector( 'button' );
var message = document.queryselector( 'div' );
/ / websocket在浏览器端如何使用
/ / 现在html已经提供了websocket,我们可以直接使用
var socket = new websocket( 'ws://echo.websocket.org' );
socket.onopen = function () {
message.innerhtml = '连接成功了'
};
/ / socket.addeventlistener( 'open' ,function (data) {
/ / message.innerhtml = '连接成功了'
/ / });
/ / 点击事件
button.onclick = function () {
request = input .value;
socket.send(request)
}
/ / 获取返回数据
socket.onmessage = function (data) {
message.innerhtml = data.data
};
socket.onclose = function (data) {
message.innerhtml = data.data
}
< / script>
< / body>
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优化前端代码
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button.onclick = function () {
request = input .value;
socket.send(request);
input .value = ''
}
/ / 获取返回数据
socket.onmessage = function (data) {
var dv = document.createelement( 'div' );
dv.innerhtml = data.data;
message.appendchild(dv)
};
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websocket 事件
事件 | 事件处理函数 | 描述 |
---|---|---|
open | socket.onopen | 连接建立是触发 |
message | socket.onmessage | 客户端收到服务端数据是触发 |
error | socket.error | 通信发生错误时触发 |
close | socket.close | 连接关闭时触发 |
websocket方法
方法 | 描述 |
---|---|
socket.send() | 使用连接发送数据 |
socket.close() | 关闭连接 |
websocke treadystate值的状态
值 | 描述 |
---|---|
0 (connecting) | 正在链接中 |
1 (open) | 已经链接并且可以通讯 |
2 (closing) | 连接正在关闭 |
3 (closed) | 连接已关闭或者没有链接成功 |
自建websocket服务端
准备前端页面
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<! - - chat / templates / chat / index.html - - >
<!doctype html>
<html>
<head>
<meta charset = "utf-8" / >
<title>chat rooms< / title>
< / head>
<body>
what chat room would you like to enter?<br / >
< input id = "room-name-input" type = "text" size = "100" / ><br / >
< input id = "room-name-submit" type = "button" value = "enter" / >
<script>
document.queryselector( '#room-name-input' ).focus();
document.queryselector( '#room-name-input' ).onkeyup = function(e) {
if (e.keycode = = = 13 ) { / / enter, return
document.queryselector( '#room-name-submit' ).click();
}
};
document.queryselector( '#room-name-submit' ).onclick = function(e) {
var roomname = document.queryselector( '#room-name-input' ).value;
window.location.pathname = '/web/' + roomname + '/' ;
};
< / script>
< / body>
< / html>
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编辑django的views,使其返回数据
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# chat/views.py
from django.shortcuts import render
def index(request):
return render(request, 'chat/index.html' , {})
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修改url
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from django.conf.urls import url
from .views import *
urlpatterns = [
url(r '^$' , index, name = 'index' ),
]
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跟settings同级目录下创建routing.py 文件
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# mysite/routing.py
from channels.routing import protocoltyperouter
application = protocoltyperouter({
# (http->django views is added by default)
})
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编辑settings文件,将channels添加到installed_apps里面
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installed_apps = [
'channels' ,
'chat' ,
'django.contrib.admin' ,
'django.contrib.auth' ,
'django.contrib.contenttypes' ,
'django.contrib.sessions' ,
'django.contrib.messages' ,
'django.contrib.staticfiles' ,
]
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并添加channel的配置信息
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asgi_application = 'mysite.routing.application'
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准备聊天室的页面
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<! - - chat / templates / chat / room.html - - >
<!doctype html>
<html>
<head>
<meta charset = "utf-8" / >
<title>chat room< / title>
< / head>
<body>
<textarea id = "chat-log" cols = "100" rows = "20" >< / textarea><br / >
< input id = "chat-message-input" type = "text" size = "100" / ><br / >
< input id = "chat-message-submit" type = "button" value = "send" / >
< / body>
<script>
var roomname = {{ room_name_json|safe }};
var chatsocket = new websocket(
'ws://' + window.location.host +
'/ws/chat/' + roomname + '/' );
chatsocket.onmessage = function(e) {
var data = json.parse(e.data);
var message = data[ 'message' ];
document.queryselector( '#chat-log' ).value + = (message + '\n' );
};
chatsocket.onclose = function(e) {
console.error( 'chat socket closed unexpectedly' );
};
document.queryselector( '#chat-message-input' ).focus();
document.queryselector( '#chat-message-input' ).onkeyup = function(e) {
if (e.keycode = = = 13 ) { / / enter, return
document.queryselector( '#chat-message-submit' ).click();
}
};
document.queryselector( '#chat-message-submit' ).onclick = function(e) {
var messageinputdom = document.queryselector( '#chat-message-input' );
var message = messageinputdom.value;
chatsocket.send(json.stringify({
'message' : message
}));
messageinputdom.value = '';
};
< / script>
< / html>
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准备views文件,使其返回页面
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def room(request, room_name):
return render(request, 'chat/room.html' , {
'room_name_json' :json.dumps(room_name)
})
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修改url
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from django.conf.urls import url
from . import views
urlpatterns = [
url(r '^$' , views.index, name = 'index' ),
url(r '^(?p<room_name>[^/]+)/$' , views.room, name = 'room' ),
]
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实现简单的发送返回
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from channels.generic.websocket import websocketconsumer
import json
class chatconsumer(websocketconsumer):
def connect( self ):
self .accept()
def disconnect( self , close_code):
pass
def receive( self , text_data):
text_data_json = json.loads(text_data)
message = text_data_json[ 'message' ]
self .send(text_data = json.dumps({
'message' : message
}))
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创建ws的路由
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# chat/routing.py
from django.conf.urls import url
from . import consumers
websocket_urlpatterns = [
url(r '^ws/chat/(?p<room_name>[^/]+)/$' , consumers.chatconsumer),
]
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修改application的信息
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# mysite/routing.py
from channels.auth import authmiddlewarestack
from channels.routing import protocoltyperouter, urlrouter
import chat.routing
application = protocoltyperouter({
# (http->django views is added by default)
'websocket' : authmiddlewarestack(
urlrouter(
chat.routing.websocket_urlpatterns
)
),
})
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执行数据库的迁移命令
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python manage.py migrate
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要实现群聊功能,还需要准备redis
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docker run - p 6379 : 6379 - d redis: 2.8
pip3 install channels_redis
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将redis添加到settings的配置文件中
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# mysite/settings.py
# channels
asgi_application = 'mysite.routing.application'
channel_layers = {
'default' : {
'backend' : 'channels_redis.core.redischannellayer' ,
'config' : {
"hosts" : [( '127.0.0.1' , 6379 )],
},
},
}
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修改consumer.py文件
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from asgiref.sync import async_to_sync
from channels.generic.websocket import websocketconsumer
import json
class chatconsumer(websocketconsumer):
def connect( self ):
self .room_name = self .scope[ 'url_route' ][ 'kwargs' ][ 'room_name' ]
self .room_group_name = 'chat_%s' % self .room_name
# join room group
async_to_sync( self .channel_layer.group_add)(
self .room_group_name,
self .channel_name
)
self .accept()
def disconnect( self , close_code):
# leave room group
async_to_sync( self .channel_layer.group_discard)(
self .room_group_name,
self .channel_name
)
# receive message from websocket
def receive( self , text_data):
text_data_json = json.loads(text_data)
message = text_data_json[ 'message' ]
# send message to room group
async_to_sync( self .channel_layer.group_send)(
self .room_group_name,
{
'type' : 'chat_message' ,
'message' : message
}
)
# receive message from room group
def chat_message( self , event):
message = event[ 'message' ]
# send message to websocket
self .send(text_data = json.dumps({
'message' : message
}))
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