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一文看懂websocket

jiezi

我们先看一下下面这张图：

可以看到这是一个简易的聊天室，两个窗口的消息是实时发送与接收的，这个主要就是用我们今天要讲的 websocket 实现的。

websocket 是什么？

websocket是一种网络通信协议，我们都知道 http 协议，http协议只能从客户端主动发起，不能从服务端推送数据到客户端，今天我们讲的 websocket 就是一种不仅能从客户端发送数据到服务端，也可以主动从服务的推送数据给客户端的一种协议。
我们先看一张图：

我们可以看到，http请求是客户端发起请求，服务端响应，然后断开连接，客户端发起，服务端响应的一种循环。而 websocket 协议是客户端发起连接后，就会一直保持连接，期间客户端和服务端都可以向对方发送数据，直到连接关闭。
websocket其他的一些特点：

（1）建立在 TCP 协议之上，服务器端的实现比较容易。（2）与 HTTP 协议有着良好的兼容性。默认端口也是 80 和 443，并且握手阶段采用 HTTP 协议，因此握手时不容易屏蔽，能通过各种 HTTP 代理服务器。（3）数据格式比较轻量，性能开销小，通信高效。（4）可以发送文本，也可以发送二进制数据。（5）没有同源限制，客户端可以与任意服务器通信。（6）协议标识符是 `ws`（如果加密，则为 `wss`），服务器网址就是 URL。

应用场景

试想一下这样的场景，我们需要实现一个支付成功后，向用户给一个成功的提示，那么在 websocket 协议没有应用之前，人们是使用一种轮询的方式。就是客户端定时向服务端发送请求，看有没有收到支付金额，没有就一直发送，收到了再停止。类似下面的代码：

function getIsPaySuccess() {var timmer = setInterval(function () {
        $.ajax({
            url: '/getJayStatus',
            success: function (res) {if (res.status) {clearInterval(timmer)
                }
            },
            fail: function () {}
        })
    }, 1000)
}

在发送请求的工程中，浪费了大量的资源，而且响应也不是及时的，因为我是每隔 1 秒请求一次，并不能立刻得到支付成功的状态。这时候我们就需要用到 websocket 的方式了。总体来说，websocket需要用在一些能及时响应的场景中。

1. 社交订阅

有时候我们需要及时收到订阅消息，比如说开奖通知，比如说在线邀请，支付结果等。

2. 多玩家游戏

很多游戏都是协同作战的，玩家的操作和状态肯定需要及时同步到所有玩家。

3. 协同编辑文档

同一份文档，编辑状态得同步到所有参与的用户界面上。

4. 数据流状态

比如说上传下载文件，文件进度，文件是否上传成功。

5. 多人聊天

很多场景下都需要多人参与讨论聊天，用户发送的消息得第一时间同步到所有用户。

6. 股票虚拟货币价格

股票和虚拟货币的价格都是实时波动的，价格跟用户的操作息息相关，及时推送对用户跟盘有很大的帮助。

代码实现

我们用下面一段代码来讲解 websocket 的创建，拥有的属性，能调用的方法和能监听的事件：

// 连接状态的枚举
const readyStateMap = {
    0: '连接尚未建立',
    1: '连接已建立，可以进行通信',
    2: '连接正在进行关闭',
    3: '连接已经关闭或者连接不能打开'
}
Object.freeze(readyStateMap)
class WsTest {constructor(url) {
        // 创建 websocket 实例，第一个参数是连接的 url，没有跨域限制，第二个参数是可接受的协议
        this.ws = new WebSocket(url);
        // readyState 属性，只读属性，表示连接状态
        console.log(this.ws.readyState, readyStateMap[this.ws.readyState])
        // 只读属性 bufferedAmount 已被 send() 放入正在队列中等待传输，但是还没有发出的 UTF-8 文本字节数。console.log(this.ws.bufferedAmount)
        this.initWs()}
    initWs() {
        // 事件 onopen, 指连接成功
        this.ws.onopen = () => {console.log(this.ws.readyState, readyStateMap[this.ws.readyState])
            // 方法，向服务端发送消息, 传输字符串
            this.ws.send(JSON.stringify({type: 'connection'}))
        };
        // 事件 onmessage，指接收到服务端消息
        this.ws.onmessage = (evt) => {console.log(evt.data, 'data')
            const {type, msg} = JSON.parse(evt.data);
            console.log('消息类型：' + type, '用户 id：' + msg)
            // 方法，关闭连接
            this.ws.close()
            console.log(this.ws.readyState, readyStateMap[this.ws.readyState])
        };
        // 事件 onclose，关闭连接, 也可以从服务端强制断开连接，这里可以重新发起连接
        this.ws.onclose = () => {console.log(this.ws.readyState, readyStateMap[this.ws.readyState])
        };
        // 事件 onerror，通信发生错误时触发
        this.ws.onerror = () => {console.log(this.ws.readyState, readyStateMap[this.ws.readyState])
        };
    }
}
const ws = new WsTest('ws://203.195.156.57:30002')

上面的代码都有注释，应该不难看出 websocket 的使用方法，这段代码可以直接放到 chrome 控制台运行：

兼容性


可以看到几乎所有浏览器都支持了。

总结

  1. websocket是一个类似 http 的一种通讯协议。
  2. websocket最大的特点是客户端和服务端能相互给对方发送消息。
  3. websocket广泛引用在需要实时通讯的一些应用上面。
  4. websocket没有同源限制，而且性能开销小，通信高效。

本文主要讲了 websocket 协议的定义和基本用法，下一期我会结合本文开始的聊天室来实现一个具体的 websocket 应用。
聊天室在线体验地址：地址

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