node.js中ws模块创建服务端与客户端实例代码
作者:Jeffrey Dean
一、WebSocket出现的原因
1、Http协议发布REST API 的不足:
每次请求响应完成之后,服务器与客户端之间的连接就断开了,如果客户端想要继续获取服务器的消息,必须再次向服务器发起请
求。这显然无法适应对实时通信有高要求的场景。
2、改善http的不足:Web通信领域出现了一些其他的解决方案,如轮询、长轮询、服务器推送事件、WebSocket
(1)轮询:就是重复发送新的请求到服务器。如果服务器没有新的数据,就发送适当的指示并关闭连接。然后客户端等待一段时间
(比如间隔一秒),再发送另一个请求。这种实现方式相对比较简单,无须做过多的更改。但缺点是轮询的间隔过长,会导致用户不能及
时接收到更新的数据;轮询时间过短,会导致查询请求过多,增加服务器端的负担。
(2)长轮询:客户端发送一个请求到服务器,如果服务器端没有新的数据,就保持这个连接直到有数据。一旦服务器端有了数据
(消息)给客户端,它就使用这个连接发送数据给客户端,接着连接关闭
(3)服务器推送事件:Server-Sent Events(SSE),SSE通常重用一个连接处理多个消息(事件)。SSE还定义了一个专门的媒体类
型,用于描述一个从服务端发送到客户端的简单格式。
(4)WebSocket:提供了一个真正的全双工连接。发起者是一个客户端,发送一个带特殊HTTP头的请求到服务端,通知服务器。
该方案的优点是属于html5标准,已经被大多数浏览器支持,而且是真正的全双工,性能比较好,其缺点是实现起来比较复杂,需要对ws协议专门处理。
二、Node使用ws创建WebSocket服务器
1、Node.js原生API没有提供对WebSocket的支持,需要安装第三方包才能使用WebSocket功能
2、ws模块:是一个用于支持WebSocket客户端和服务器的框架。它易于使用,功能强大,且不依赖于其他环境
3、安装ws:npm install ws
4、创建WebSocket服务器:
//创建一个WebSocket服务器,在8080端口启动 const WebSocket = require('ws') const server = new WebSocket.Server({port:8080})
5、WebSocket.Server(options[,callback])方法中options对象所支持的参数
(1)host:绑定服务器的主机名
(2)port:绑定服务器的端口号
(3)backlog:挂起连接队列的最大长度
(4)server:预先创建的node.js http/s服务器
(5)verifyClient:可用于验证传入连接的函数
(6)handleProtocols:可用于处理WebSocket子协议的函数
(7)path:仅接受与此路径匹配的连接
(8)noServer:不启用服务器模式
(9)clientTracking:指定是否跟踪客户端
(10)perMessageDeflate:启用/禁用消息压缩
(11)maxPayload:允许的最大消息大小(以字节为单位)
三、监听连接:ws通过connection事件来监听连接
server.on('connection',function connection(ws,req){ const ip = req.socket.remoteAddress const port = req.socket.remotePort const clientName = ip + port console.log('%s is connected ',clientName) }) //只要有WebSocket连接到该服务器,就会触发'connection'事件;req对象可以用来获取客户端的信息,如ip、端口号 //获取所有已连接的客户端信息,则可以使用server.clients数据集
四、发送数据:ws通过send()方法来发送数据
/* send(data [,options][,callback]) data:发送的数据 options对象: (1)compress:指定数据是否需要压缩。默认为true (2)binary:指定数据是否通过二进制传送。默认是自动检测 (3)mask:指定是否应遮罩数据。 (4)fin:指定数据是否为消息的最后一个片段。默认为true */ server.on('connection',function connection(ws,req){ const ip = req.socket.remoteAddress const port = req.socket.remotePort const clientName = ip + port console.log('%s is connected ',clientName) ws.send('Welcome ' + clientName) })
五、接收数据:ws通过message事件来接收数据。当客户端有消息发送给服务器时,服务器就能够触发该消息
server.on('connection',function connection(ws,req){ const ip = req.socket.remoteAddress const port = req.socket.remotePort const clientName = ip + port console.log('%s is connected ',clientName) ws.send('Welcome ' + clientName) ws.on('message',function incoming(message){ console.log('received: %s from %s',message,clientName) server.clients.forEach(function each(client){ if(client.readyState === WebSocket.OPEN){ client.send(clientName +" -> " + message) } }) }) })
六、准备的状态:ws中WebSocket类具有以下4中准备状态
1、CONNCETION:值为0,表示连接还没有打开
2、OPEN:值为1,表示连接已经打开,可以通信了
3、CLOSING:值为2,表示连接正在关闭
4、CLOSED:值为2,表示连接已经关闭
server.clients.forEach(function each(client){ if(client.readyState === WebSocket.OPEN){ client.send(clientName +" -> " + message) } })
七、关闭WebSocket服务器:通过监听close事件关闭服务器
server.on('close',function close(){ console.log('disconnected') })
案例
1、服务器端:server.js
const WebSocket = require('ws') const server = new WebSocket.Server({port:8080}) server.on('open',function open(){ console.log('connected') }) server.on('close',function close(){ console.log('disconnected') }) server.on('connection',function connection(ws,req){ const ip = req.socket.remoteAddress const port = req.socket.remotePort const clientName = ip + port console.log('%s is connected ',clientName) ws.send('Welcome ' + clientName) ws.on('message',function incoming(message){ console.log('received: %s from %s',message,clientName) server.clients.forEach(function each(client){ if(client.readyState === WebSocket.OPEN){ client.send(clientName +" -> " + message) } }) }) })
2、客户端:
<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8"> <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge"> <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0"> <title>Document</title> </head> <body> <script> var socket if (!window.WebSocket) { window.WebSocket = window.MozWebSocket } if(window.WebSocket){ socket = new WebSocket("ws://localhost:8080/ws") socket.onmessage = function(event){ var ta = document.getElementById('responseTest') ta.value = ta.value + '\n' + event.data } socket.onopen = function(event) { var ta = document.getElementById('responseTest') ta.value = '连接开启!' } socket.onclose = function(event) { var ta = document.getElementById('responseTest') ta.value = '连接关闭!' } }else{ alert('你的浏览器不支持WebSocket') } function send(message){ if(!window.WebSocket){ return } if(socket.readyState === WebSocket.OPEN){ socket.send(message) }else{ alert('连接没有开启') } } </script> <form onsubmit="return false"> <h3>WebSocket 聊天室:</h3> <textarea id="responseTest" style="width: 500px;height: 300px;"></textarea> <br> <input type="text" name="message" style="width: 300px;" value="Welcome to woniuxy.com"> <input type="button" value="发送消息" onclick="send(this.form.message.value)"> <input type="button" value="清空聊天记录" onclick="javascript:document.getElementById('responseTest').value=''"> </form> </body> </html>
总结
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