利用html 5 websocket做个山寨版web聊天室(手写C#服务器)

利用html 5 websocket做个山寨版web聊天室(手写C#服务器)

什么是websocket

 WebSocket 协议是html5引入的一种新的协议,其目的在于实现了浏览器与服务器全双工通信。看了上面链接的同学肯定对过去怎么低效率高消耗(轮询或comet)的做此事已经有所了解了,而在websocket API,浏览器和服务器只需要要做一个握手的动作,然后,浏览器和服务器之间就形成了一条快速通道。两者之间就直接可以数据互相传送。同时这么做有两个好处(手写C#服务器)

1.通信传输字节减少:比起以前使用http传输数据,websocket传输的额外信息很少,据百度说只有2k

2.服务器可以主动向客户端推送消息,而不用客户端去查询

关于概念和好处,网上到处都是,不再赘述,简单看看其原理,然后动手写一个web版聊天室吧

握手

 除了TCP连接的三次握手,websocket协议中客户端与服务器想建立连接需要一次额外的握手动作,在最新版的协议中是这个样子的

客户端向服务器发送请求

GET / HTTP/1.1
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Host: 127.0.0.1:8080
Origin: http://test.com
Pragma: no-cache
Cache-Control: no-cache
Sec-WebSocket-Key: OtZtd55qBhJF2XLNDRgUMg==
Sec-WebSocket-Version: 13
Sec-WebSocket-Extensions: x-webkit-deflate-frame
User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_9_0) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/31.0.1650.57 Safari/537.36

服务器给出响应

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: xsOSgr30aKL2GNZKNHKmeT1qYjA=

 在请求中的“Sec-WebSocket-Key”是随机的,服务器端会用这些数据来构造出一个SHA-1的信息摘要。把“Sec-WebSocket-Key”加上一个魔幻字符串“258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11”。使用 SHA-1 加密,之后进行 BASE-64编码,将结果做为 “Sec-WebSocket-Accept” 头的值,返回给客户端(来自维基百科)。

websocket API

经过握手之后浏览器与服务器建立连接,两者就可以互相通信了。websocket的API真心很简单,看看W3C的定义

enum BinaryType { "blob", "arraybuffer" };
[Constructor(DOMString url, optional (DOMString or DOMString[]) protocols)]
interface WebSocket : EventTarget {
  readonly attribute DOMString url;

  // ready state
  const unsigned short CONNECTING = 0;
  const unsigned short OPEN = 1;
  const unsigned short CLOSING = 2;
  const unsigned short CLOSED = 3;
  readonly attribute unsigned short readyState;
  readonly attribute unsigned long bufferedAmount;

  // networking
           attribute EventHandler onopen;
           attribute EventHandler onerror;
           attribute EventHandler onclose;
  readonly attribute DOMString extensions;
  readonly attribute DOMString protocol;
  void close([Clamp] optional unsigned short code, optional DOMString reason);

  // messaging
           attribute EventHandler onmessage;
           attribute BinaryType binaryType;
  void send(DOMString data);
  void send(Blob data);
  void send(ArrayBuffer data);
  void send(ArrayBufferView data);
};

创建websocket

ws=new WebSocket(address); //ws://127.0.0.1:8080

调用其构造函数,传入地址,就可以创建一个websocket了,值得注意的是地址协议得是ws/wss

关闭socket

ws.close();

调用webservice实例的close()方法就可以关闭webservice,当然也可以传入一个code和string说明为什么关了

几个回调函数句柄

由于其异步执行,回调函数自然少不了,有四个重要的

  • onopen:连接创建后调用
  • onmessage:接收到服务器消息后调用
  • onerror:出错时调用
  • onclose:关闭连接的时候调用

看名字就知道是干什么的了,每个回调函数都会传入一个Event对象,可以通过event.data访问消息

使用API

我们可以在创建socket成功后为其回调函数赋值

ws=new WebSocket(address);
            ws.onopen=function(e){
                var msg=document.createElement('div');
                msg.style.color='#0f0';
                msg.innerHTML="Server > connection open.";
                msgContainer.appendChild(msg);
                ws.send('{<'+document.getElementById('name').value+'>}');
            };

 也可以通过事件绑定的方式

ws=new WebSocket(address);
            ws.addEventListener('open',function(e){
                var msg=document.createElement('div');
                msg.style.color='#0f0';
                msg.innerHTML="Server > connection open.";
                msgContainer.appendChild(msg);
                ws.send('{<'+document.getElementById('name').value+'>}');
            });

 客户端实现

其实客户端的实现比较简单,除了websocket相关的几句就是一些自动focus、回车键事件处理、消息框自动定位到底部等简单功能,不一一说明了

 1 <!DOCTYPE html>
 2 <html>
 3 <head>
 4     <title>Web Socket Client</title>
 5 </head>
 6 <body style="padding:10px;">
 7     <h1>Web Socket Chating Room</h1>
 8     <div style="margin:5px 0px;">
 9         Address:
10         <div><input id="address" type="text" value="ws://127.0.0.1:8080" style="width:400px;"/></div>
11     </div>
12     <div style="margin:5px 0px;">
13         Name:
14         <div><input id="name" type="text" value="Byron" style="width:400px;"/></div>
15     </div>
16     <div>
17         <button id="connect" onclick="connect();">connect server</button> &nbsp;&nbsp;
18         <button id="disconnect" onclick="quit();">disconnect</button>&nbsp;&nbsp;
19         <button id="clear" onclick="clearMsg();">clear</button>
20     </div>
21     <h5 style="margin:4px 0px;">Message:</h5>
22     <div id="message" style="border:solid 1px #333; padding:4px; width:400px; overflow:auto;
23          background-color:#404040; height:300px; margin-bottom:8px; font-size:14px;">
24     </div>
25     <input id="text" type="text" onkeypress="enter(event);" style="width:340px"/> &nbsp;&nbsp;
26     <button id="send" onclick="send();">send</button>
27 
28     <script type="text/javascript">
29         var name=document.getElementById('name').value;
30         var msgContainer=document.getElementById('message');
31         var text=document.getElementById('text');
32 
33         function connect () {
34             var address=document.getElementById('address').value;
35             
36             ws=new WebSocket(address);
37             ws.onopen=function(e){
38                 var msg=document.createElement('div');
39                 msg.style.color='#0f0';
40                 msg.innerHTML="Server > connection open.";
41                 msgContainer.appendChild(msg);
42                 ws.send('{<'+document.getElementById('name').value+'>}');
43             };
44             ws.onmessage=function(e){
45                 var msg=document.createElement('div');
46                 msg.style.color='#fff';
47                 msg.innerHTML=e.data;
48                 msgContainer.appendChild(msg);
49             };
50             ws.onerror=function(e){
51                 var msg=document.createElement('div');
52                 msg.style.color='#0f0';
53                 msg.innerHTML='Server > '+e.data;
54                 msgContainer.appendChild(msg);
55             };
56             ws.onclose=function(e){
57                 var msg=document.createElement('div');
58                 msg.style.color='#0f0';
59                 msg.innerHTML="Server > connection closed by server.";
60                 msgContainer.appendChild(msg);
61             };
62             text.focus();
63         }
64 
65         function quit(){
66             if(ws){
67                 ws.close();
68                 var msg=document.createElement('div');
69                 msg.style.color='#0f0';
70                 msg.innerHTML='Server > connection closed.';
71                 msgContainer.appendChild(msg);
72                 ws=null;
73             }
74         }
75 
76         function send(){
77             ws.send(text.value);
78             setTimeout(function(){
79                 msgContainer.scrollTop=msgContainer.getBoundingClientRect().height;
80             },100);
81             text.value='';
82             text.focus();
83         }
84 
85         function clearMsg(){
86             msgContainer.innerHTML="";
87         }
88 
89         function enter(event){
90             if(event.keyCode==13){
91              send(); 
92             } 
93         }
94     </script>
95 </body>
96 </html>

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