Python中的WebSocket
一、Websockets介绍
随着互联网的发展，传统的HTTP协议已经很难满足Web应用日益复杂的需求了。近年来，随着HTML5的诞生，WebSocket协议被提出，它实现了浏览器与服务器的全双工通信，扩展了浏览器与服务端的通信功能，使服务端也能主动向客户端发送数据。
我们知道，传统的HTTP协议是无状态的，每次请求（request）都要由客户端（如 浏览器）主动发起，服务端进行处理后返回response结果，而服务端很难主动向客户端发送数据；这种客户端是主动方，服务端是被动方的传统Web模式 对于信息变化不频繁的Web应用来说造成的麻烦较小，而对于涉及实时信息的Web应用却带来了很大的不便，如带有即时通信、实时数据、订阅推送等功能的应 用。在WebSocket规范提出之前，开发人员若要实现这些实时性较强的功能，经常会使用折衷的解决方法：轮询（polling）和Comet技术。其实后者本质上也是一种轮询，只不过有所改进。
轮询是最原始的实现实时Web应用的解决方案。轮询技术要求客户端以设定的时间间隔周期性地向服务端发送请求，频繁地查询是否有新的数据改动。明显地，这种方法会导致过多不必要的请求，浪费流量和服务器资源。
Comet技术又可以分为长轮询和流技术。长轮询改进了上述的轮询技术，减小了无用的请求。它会为某些数据设定过期时间，当数据过期后才会向服务端发送请求；这种机制适合数据的改动不是特别频繁的情况。流技术通常是指客户端使用一个隐藏的窗口与服务端建立一个HTTP长连接，服务端会不断更新连接状态以保持HTTP长连接存活；这样的话，服务端就可以通过这条长连接主动将数据发送给客户端；流技术在大并发环境下，可能会考验到服务端的性能。
这两种技术都是基于请求-应答模式，都不算是真正意义上的实时技术；它们的每一次请求、应答，都浪费了一定流量在相同的头部信息上，并且开发复杂度也较大。
伴随着HTML5推出的WebSocket，真正实现了Web的实时通信，使B/S模式具备了C/S模式的实时通信能力。WebSocket的工作流程是这 样的：浏览器通过JavaScript向服务端发出建立WebSocket连接的请求，在WebSocket连接建立成功后，客户端和服务端就可以通过 TCP连接传输数据。因为WebSocket连接本质上是TCP连接，不需要每次传输都带上重复的头部数据，所以它的数据传输量比轮询和Comet技术小了很多.
二，Python中的WebSocket
Django的WebSocket：
1.dwebsocket： https://www.cnblogs.com/huguodong/p/6611602.html
2.channels： http://www.cnblogs.com/evilliu/articles/6529087.html
参考链接：https://www.cnblogs.com/jingmoxukong/p/7755643.html
这里使用flask作为服务器，python版本为3.6.5
安装模块
pip install gevent-websocket
群聊
from flask import Flask,request,render_template
from geventwebsocket.handler import WebSocketHandler
from gevent.pywsgi import WSGIServer
from geventwebsocket.websocket import WebSocket
import json
app = Flask(__name__)
user_dict = {} # 空字典,用来存放用户名和发送消息
@app.route("/<username>") # 参数为用户名
def index(username):
# 获取请求的WebSocket对象
user_socket = request.environ.get("wsgi.websocket") # type:WebSocket
if user_socket:
# 设置键值对
# {'xiao': <geventwebsocket.websocket.WebSocket object at 0x0000020F6F6B8DB0>}
user_dict[username] = user_socket
print(user_dict)
# 循环,接收消息
while True:
# 接收消息
msg = user_socket.receive()
print(msg)
# 反序列化数据,因为前端发送的是json
recv_msg = json.loads(msg)
print(recv_msg)
# 构造数据结构
send_msg = {
# 获取用户名
"username":recv_msg.get("username"),
# 获取消息
"msg":recv_msg.get("msg")
}
# 遍历字典
for i in user_dict.values():
# 这里的i就是websocket对象
# 判断websocket对象等于请求的websocket对象
if i == user_socket:
# 跳过循环
continue
# 发送数据,对数据做序列化
i.send(json.dumps(send_msg))
@app.route("/ws")
def ws():
return render_template("many_people.html")
if __name__ == '__main__':
# 创建一个WebSocket服务器
http_serv = WSGIServer(("0.0.0.0",5000),app,handler_class=WebSocketHandler)
# 开始监听HTTP请求
http_serv.serve_forever()
# app.run("0.0.0.0", 5000, debug=True)
前端
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<title>Title</title>
</head>
<body>
你的昵称：<input type="text" id="nickname">
<button onclick="connws()">连接服务器</button>
<br><br>
发送消息：<input type="text" id="talk">
<button onclick="send_msg()">发送信息</button><br><br>
<div style="width: 500px;height: 100%;border: 1px red solid;" id="text">
</div>
</body>
<script type="application/javascript">
var user_name = null; //用户名
var ws = null; //WebSocket 对象,默认设置为空
//连接ws
function connws() {
//获取输入框中的用户名
user_name = document.getElementById("nickname").value;
//创建 WebSocket 对象
ws = new WebSocket("ws://127.0.0.1:5000/" + user_name);
//客户端接收服务端数据时触发
ws.onmessage = function (data) {
// 反序列化接收数据
var recv_msg = JSON.parse(data.data);
console.log(recv_msg);
// 执行自定义函数createDiv,传入2个参数
createDiv(recv_msg.username, recv_msg.msg);
};
}
//发送消息
function send_msg() {
// 获取输入框的发送消息
var talk = document.getElementById("talk").value;
// 执行自定义函数createDiv
createDiv("w", talk);
// 组件发送数据对象
send_str = {
username:user_name, //用户名
msg:talk //消息
};
//使用连接发送数据，序列化对象
ws.send(JSON.stringify(send_str));
};
//显示聊天信息
function createDiv(self, content) {
// 创建div标签
var divtag = document.createElement("div");
//定义格式
var who = self + " : ";
// 判断参数为w时
if (self == "w") {
// 替换字符串
who = "我 : "
}
// 修改显示框的text属性
divtag.innerText = who + content;
// 获取显示框
var text = document.getElementById("text");
// appendChild() 方法向节点添加最后一个子节点
// 添加一个div标签
text.appendChild(divtag);
}
</script>
</html>
也可以看看GoEasy文库的其他资料。