WebSocket的JavaScript例子

一個WebSocket的簡單Echo例子:例子代碼來自:http://www.websocket.org/echo.html

使用一個文本編輯器,把下面代碼複製保存在一個 websocket.html 文件中,然後只要在瀏覽器中打開它,頁面就會使用 websocket 自動連接,發送一個消息,顯示接受到的服務器響應,然後關閉連接。

<!DOCTYPE html>  
<meta charset="utf-8" />  
<title>WebSocket Test</title>  
<script language="javascript"type="text/javascript">  
    var wsUri ="ws://echo.websocket.org/"; 
    var output;  
    
    function init() { 
        output = document.getElementById("output"); 
        testWebSocket(); 
    }  
 
    function testWebSocket() { 
        websocket = new WebSocket(wsUri); 
        websocket.onopen = function(evt) { 
            onOpen(evt) 
        }; 
        websocket.onclose = function(evt) { 
            onClose(evt) 
        }; 
        websocket.onmessage = function(evt) { 
            onMessage(evt) 
        }; 
        websocket.onerror = function(evt) { 
            onError(evt) 
        }; 
    }  
 
    function onOpen(evt) { 
        writeToScreen("CONNECTED"); 
        doSend("WebSocket rocks"); 
    }  
 
    function onClose(evt) { 
        writeToScreen("DISCONNECTED"); 
    }  
 
    function onMessage(evt) { 
        writeToScreen('<span style="color: blue;">RESPONSE: '+ evt.data+'</span>'); 
        websocket.close(); 
    }  
 
    function onError(evt) { 
        writeToScreen('<span style="color: red;">ERROR:</span> '+ evt.data); 
    }  
 
    function doSend(message) { 
        writeToScreen("SENT: " + message);  
        websocket.send(message); 
    }  
 
    function writeToScreen(message) { 
        var pre = document.createElement("p"); 
        pre.style.wordWrap = "break-word"; 
        pre.innerHTML = message; 
        output.appendChild(pre); 
    }  
 
    window.addEventListener("load", init, false);  
</script>  
<h2>WebSocket Test</h2>  
<div id="output"></div>  
</html>

 

主要代碼解讀:

申請一個WebSocket對象,參數是需要連接的服務器端的地址,同http協議使用http://開頭一樣,WebSocket協議的URL使用ws://開頭,另外安全的WebSocket協議使用wss://開頭。。

var wsUri ="ws://echo.websocket.org/";
websocket = new WebSocket(wsUri);

WebSocket對象一共支持四個消息 onopen, onmessage, onclose和onerror,

我們可以看出所有的操作都是採用消息的方式觸發的,這樣就不會阻塞UI,使得UI有更快的響應時間,得到更好的用戶體驗。

當Browser和WebSocketServer連接成功後,會觸發onopen消息;

websocket.onopen = function(evt) {
};

如果連接失敗,發送、接收數據失敗或者處理數據出現錯誤,browser會觸發onerror消息;

websocket.onerror = function(evt) {
};

當Browser接收到WebSocketServer發送過來的數據時,就會觸發onmessage消息,參數evt中包含server傳輸過來的數據;

websocket.onmessage = function(evt) {
};

當Browser接收到WebSocketServer端發送的關閉連接請求時,就會觸發onclose消息。

websocket.onclose = function(evt) {
};

WebSocket與TCP、HTTP的關係WebSocket與http協議一樣都是基於TCP的,所以他們都是可靠的協議,Web開發者調用的WebSocket的send函數在browser的實現中最終都是通過TCP的系統接口進行傳輸的。

WebSocket和Http協議一樣都屬於應用層的協議,那麼他們之間有沒有什麼關係呢?答案是肯定的,WebSocket在建立握手連接時,數據是通過http協議傳輸的,但是在建立連接之後,真正的數據傳輸階段是不需要http協議參與的。NewImage

WebSocket通訊詳細解讀:

從下圖可以明顯的看到,分三個階段:

  1. 打開握手
  2. 數據傳遞
  3. 關閉握手

 

 

下圖顯示了WebSocket主要的三步 瀏覽器和 服務器端分別做了那些事情。

 

    NewImage

 

WebSocket的優點

a)、服務器與客戶端之間交換的標頭信息很小,大概只有2字節;

b)、客戶端與服務器都可以主動傳送數據給對方;

c)、不用頻率創建TCP請求及銷燬請求,減少網絡帶寬資源的佔用,同時也節省服務器資源;

建立連接的握手

當Web應用程序調用new WebSocket(url)接口時,Browser就開始了與地址爲url的WebServer建立握手連接的過程。

1. Browser與WebSocket服務器通過TCP三次握手建立連接,如果這個建立連接失敗,那麼後面的過程就不會執行,Web應用程序將收到錯誤消息通知。

2. 在TCP建立連接成功後,Browser/UA通過http協議傳送WebSocket支持的版本號,協議的字版本號,原始地址,主機地址等等一些列字段給服務器端。

3. WebSocket服務器收到Browser/UA發送來的握手請求後,如果數據包數據和格式正確,客戶端和服務器端的協議版本號匹配等等,就接受本次握手連接,並給出相應的數據回覆,同樣回覆的數據包也是採用http協議傳輸。

4. Browser收到服務器回覆的數據包後,如果數據包內容、格式都沒有問題的話,就表示本次連接成功,觸發onopen消息,此時Web開發者就可以在此時通過send接口想服務器發送數據。否則,握手連接失敗,Web應用程序會收到onerror消息,並且能知道連接失敗的原因。

這個握手很像HTTP,但是實際上卻不是,它允許服務器以HTTP的方式解釋一部分handshake的請求,然後切換爲websocket

數據傳輸

WebScoket協議中,數據以幀序列的形式傳輸。

考慮到數據安全性,客戶端向服務器傳輸的數據幀必須進行掩碼處理。服務器若接收到未經過掩碼處理的數據幀,則必須主動關閉連接。

服務器向客戶端傳輸的數據幀一定不能進行掩碼處理。客戶端若接收到經過掩碼處理的數據幀,則必須主動關閉連接。

針對上情況,發現錯誤的一方可向對方發送close幀(狀態碼是1002,表示協議錯誤),以關閉連接。

關閉WebSocket(握手)

Image006 1
使用Wireshark監控到的上面WebSocket例子的數據。

GET / HTTP/1.1

  Upgrade: websocket

  Connection: Upgrade

  Host: echo.websocket.org

  Origin: null

  Pragma: no-cache

  Cache-Control: no-cache

  Sec-WebSocket-Key: Qcgtb1RJ6HceeTRLPFux/A==

  Sec-WebSocket-Version: 13

  Sec-WebSocket-Extensions: x-webkit-deflate-frame

  Cookie: __utma=9925811.951031439.1365242028.1365980711.1366068689.5; __utmc=9925811; __utmz=9925811.1365242028.1.1.utmcsr=websocket.org|utmccn=(referral)|utmcmd=referral|utmcct=/

  HTTP/1.1 101 Web Socket Protocol Handshake

  Upgrade: WebSocket

  Connection: Upgrade

  Sec-WebSocket-Accept: 84Qpane33QhxOmcz8bGkFdE1AHk=

  Server: Kaazing Gateway

  Date: Tue, 16 Apr 2013 09:51:25 GMT

  Access-Control-Allow-Origin: null

  Access-Control-Allow-Credentials: true

  Access-Control-Allow-Headers: content-type

  Access-Control-Allow-Headers: authorization

  Access-Control-Allow-Headers: x-websocket-extensions

  Access-Control-Allow-Headers: x-websocket-version

  Access-Control-Allow-Headers: x-websocket-protocol

  ..a[

  J6>h..8a/.{x%.0y..WebSocket rocks..i.....
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