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五分鐘學會HTML5的WebSocket協議

1、背景

  很多網站為了實現推送技術,所用的技術都是Ajax輪詢。輪詢是在特定的的時間間隔由瀏覽器對伺服器發出HTTP請求,然後由伺服器返回最新的資料給客戶端的瀏覽器。這種傳統的模式帶來很明顯的缺點,即瀏覽器需要不斷的向伺服器發出請求,然而HTTP請求可能包含較長的頭部,其中真正有效的資料可能只是很小的一部分,顯然這樣會浪費很多的頻寬等資源。HTML5新增的一些新協議WebSocket,可以提供在單個TCP連線上提供全雙工,雙向通訊,能夠節省伺服器資源和頻寬,並且能夠實時進行通訊。

2、WebSocket介紹

  傳統的http也是一種協議,WebSocket是一種協議,使用http伺服器無法實現WebSocket,

2.1.瀏覽器支援情況

基本主流瀏覽器都支援

2.2.優點

相對於http有如下好處:

  • 1.客戶端與伺服器只建立一個TCP連線,可以使用更少的連線。
  • 2.WebSocket伺服器端可以主動推送資料到客戶端,更靈活高效。
  • 3.更輕量級的協議頭,減少資料傳送量。

對比輪訓機制

3、WebSocket用法

  我們瞭解WebSocket是什麼,有哪些優點後,怎麼使用呢?

3.1.WebSocket建立

WebSocket使用了自定義協議,url模式與http略有不同,未加密的連線是ws://,加密的連線是wss://,WebSocket例項使用new WebSocket()方法來建立,

var ws = new WebSocket(url, [protocol] );

第一個引數 url, 指定連線的 URL。第二個引數 protocol 是可選的,指定了可接受的子協議。

3.2.WebSocket屬性

當建立ws物件後,readyState為ws例項狀態,共4種狀態

  • 0 表示連線尚未建立。

  • 1 表示連線已建立,可以進行通訊。

  • 2 表示連線正在進行關閉。

  • 3 表示連線已經關閉或者連線不能開啟。

Tips:在傳送報文之前要判斷狀態,斷開也應該有重連機制。

3.3.WebSocket事件

在建立ws例項物件後,會擁有以下幾個事件,根據不同狀態可在事件回撥寫方法。

  • ws.onopen 連線建立時觸發

  • ws.onmessage 客戶端接收服務端資料時觸發

  • ws.onerror 通訊發生錯誤時觸發

  • ws.onclose 連線關閉時觸發

ws.onmessage = (res) => {
  console.log(res.data);
};

ws.onopen = () => {
  console.log('OPEN...');
};

ws.onclose=()=>{
 console.log('CLOSE...');
}

3.4.WebSocket方法

  • ws.send() 使用連線傳送資料(只能傳送純文字資料)

  • ws.close() 關閉連線

4、Demo演示

  瞭解WebSocket的一些API之後,趁熱打鐵,做一個小案例跑一下。

4.1.Node伺服器端

WebSocket協議與Node一起用非常好,原因有以下兩點:

1.WebSocket客戶端基於事件程式設計與Node中自定義事件差不多。

2.WebSocket實現客戶端與伺服器端長連線,Node基本事件驅動的方式十分適合高併發連線

建立一個webSocket.js如下:

const WebSocketServer = require('ws').Server;
const wss = new WebSocketServer({ port: 8080 });
wss.on('connection', function (ws) {
    console.log('client connected');
    ws.on('message', function (message) {
        ws.send('我收到了' + message);
    });
});

開啟windows命令視窗執行

4.2.HTML客戶端

新建一個index.html頁面

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>webSocket小Demo</title>
</head>
<body>
    <div class="container">
        <div>
            <input type="text" id="msg">
            <button onclick="sendMsg()">傳送報文</button>
        </div>
    </div>
    <script>
        const ws = new WebSocket('ws://localhost:8080');
        ws.onmessage = (res) => {
            console.log(res);
        };
        ws.onopen = () => {
            console.log('OPEN...');
        };
        ws.onclose = () => {
            console.log('CLOSE...');
        }
        function sendMsg() {
            let msg = document.getElementById('msg').value;
            ws.send(msg);
        }
    </script>
</body>

開啟瀏覽器依次輸入字元1,2,3,每次輸入完點擊發送報體,可見在ws.onmessage事件中res.data中返回來我們發的報文

5、問題與總結

  以上只是簡單的介紹了下WebSocket的API與簡單用法,在處理高併發,長連線這些需求上,例如聊天室,可能WebSocket的http請求更加合適高效。

   但在使用WebSocket過程中發現容易斷開連線等問題,所以在每次傳送報文前要判斷是否斷開,當多次傳送報文時,由於伺服器端返回資料量不同,返回客戶端前後順序也不同,所以需要在客戶端收到上一個報文返回資料後再發送下一個報文,為了避免回撥巢狀過多,通過Promise ,async ,await等同步方式解決。關於WebSocket就寫這麼多,如有不足,歡迎多多指正!


參考資料:
《JavaScript高階教程》
《深入檢出NodeJs》
《菜鳥教程