WebSocket

一、介绍

WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。WebSocket通信协议于2011年被IETF定为标准RFC 6455，并由RFC7936补充规范。WebSocket API也被W3C定为标准。

WebSocket使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单，允许服务端主动向客户端推送数据。在WebSocket API中，浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。

二、优点

• 较少的控制开销。在连接创建后，服务器和客户端之间交换数据时，用于协议控制的数据包头部相对较小。在不包含扩展的情况下，对于服务器到客户端的内容，此头部大小只有2至10字节（和数据包长度有关）；对于客户端到服务器的内容，此头部还需要加上额外的4字节的掩码。相对于HTTP请求每次都要携带完整的头部，此项开销显著减少了。
• 更强的实时性。由于协议是全双工的，所以服务器可以随时主动给客户端下发数据。相对于HTTP请求需要等待客户端发起请求服务端才能响应，延迟明显更少；即使是和Comet等类似的长轮询比较，其也能在短时间内更多次地传递数据。
• 保持连接状态。与HTTP不同的是，Websocket需要先创建连接，这就使得其成为一种有状态的协议，之后通信时可以省略部分状态信息。而HTTP请求可能需要在每个请求都携带状态信息（如身份认证等）。
• 更好的二进制支持。Websocket定义了二进制帧，相对HTTP，可以更轻松地处理二进制内容。
• 可以支持扩展。Websocket定义了扩展，用户可以扩展协议、实现部分自定义的子协议。如部分浏览器支持压缩等。
• 更好的压缩效果。相对于HTTP压缩，Websocket在适当的扩展支持下，可以沿用之前内容的上下文，在传递类似的数据时，可以显著地提高压缩率。

三、应用

1.前端

var socket = new WebSocket("ws://" + window.location.host + "{% url '...' %}");
            window.s = socket;
 
            window.s.onopen = function () {
                ...
            };
 
            window.s.onmessage = function (event) {
                    ...
                }
            };
            window.s.onclose = function(){
                ...
            }

2. Tornado的WebSocket模块

Tornado提供支持WebSocket的模块是tornado.websocket，其中提供了一个WebSocketHandler类用来处理通讯。

1.WebSocketHandler.open()

当一个WebSocket连接建立后被调用。

2.WebSocketHandler.on_message(message)

当客户端发送消息message过来时被调用，注意此方法必须被重写。

3.WebSocketHandler.on_close()

当WebSocket连接关闭后被调用。

4.WebSocketHandler.write_message(message, binary=False)

向客户端发送消息messagea，message可以是字符串或字典（字典会被转为json字符串）。若binary为False，则message以utf8编码发送；二进制模式（binary=True）时，可发送任何字节码。

5.WebSocketHandler.close()

关闭WebSocket连接。

6.WebSocketHandler.check_origin(origin)

判断源origin，对于符合条件（返回判断结果为True）的请求源origin允许其连接，否则返回403。可以重写此方法来解决WebSocket的跨域请求（如始终return True）。

3.Django的WebSocket模块

1.request.is_websocket()

如果是个websocket请求返回True，如果是个普通的http请求返回False,可以用这个方法区分它们。

2.request.websocket

在一个websocket请求建立之后，这个请求将会有一个websocket属性，用来给客户端提供一个简单的api通讯，如果request.is_websocket()是False，这个属性将是None。

3.WebSocket.wait()

返回一个客户端发送的信息，在客户端关闭连接之前他不会返回任何值，这种情况下，方法将返回None

4.WebSocket.read()

 如果没有从客户端接收到新的消息，read方法会返回一个新的消息，如果没有，就不返回。这是一个替代wait的非阻塞方法

5.WebSocket.count_messages()

 返回消息队列数量

6.WebSocket.has_messages()

 如果有新消息返回True，否则返回False

7.WebSocket.send(message)

 向客户端发送消息

8.WebSocket.__iter__()

 websocket迭代器