VB.net 2010 视频教程 VB.net 2010 视频教程 python基础视频教程
SQL Server 2008 视频教程 c#入门经典教程 Visual Basic从门到精通视频教程
当前位置:
首页 > 编程开发 > 数据分析 >
  • python基于socket实现WebSocket简易实现

基于socket包,简易websocket客户端服务端实现,可通过客户端发送消息至服务端,服务端接受消息。

python中socket、socketio、flask-socketio、WebSocket的区别与联系---TCP/IP原理图

  • socket 是通信的基础,并不是一个协议,Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层,它是一组接口。在设计模式中,Socket其实就是一个门面模式,它把复杂的TCP/IP协议族和UDP协议族隐藏在Socket接口后面,对用户来说,一组简单的接口就是全部,让Socket去组织数据,以符合指定的协议。
  • WebSocket 是html5新增加的一种通信协议,可以类比于http协议。常见的应用方式如弹幕、web在线游戏。
  • socketio 是基于socket连接后(并没有自己实现socket的链接而是复用了web框架或gevent、eventlet中的socket)对网络输入输出流的处理,封装了send、emit、namespace、asyncio 、订阅等接口,同时扩展使用了redis、rabbitmq消息队列的方式与其他进程通信。
  • flask-socketio 是socketio对flask的适配,封装了emit、send和关于room的操作。
    select的链接、发送等底层操作还是在flask中做的,socketio对其做了抽象。使用threading模式时并没有自己实现socket的链接而是复用了web框架的socket,也可以指定使用gevent和eventlet中的select多路复用已提高性能。

什么是websock? 

它的最大特点就是,服务器可以主动向客户端推送信息,客户端也可以主动向服务器发送信息,是真正的双向平等对话,属于服务器推送技术的一种。

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。

如何实现websocket服务器-理论篇 

本篇主要为服务端,可实现客户端向服务端发送信息

服务端


  1.  
    #!/usr/bin/env python
  2.  
    # encoding: utf-8
  3.  
    """
  4.  
    @version: v1.0
  5.  
    @author: W_H_J
  6.  
    @license: Apache Licence
  7.  
    @contact: 415900617@qq.com
  8.  
    @software: PyCharm
  9.  
    @file: serverTest.py
  10.  
    @time: 2019/2/19 9:49
  11.  
    @describe: 基于socket 的websocket服务端
  12.  
    连接成功可查看浏览器的network headers部分状态是否为101
  13.  
    """
  14.  
    import sys
  15.  
    import os
  16.  
    import base64
  17.  
    import hashlib
  18.  
    import socket
  19.  
    sys.path.append(os.path.abspath(os.path.dirname(__file__) + '/' + '..'))
  20.  
    sys.path.append("..")
  21.  
     
  22.  
    sock = socket.socket()
  23.  
    sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
  24.  
    # 绑定host,默认端口5000
  25.  
    sock.bind(("0.0.0.0", 5000))
  26.  
    sock.listen(5)
  27.  
     
  28.  
     
  29.  
    def get_headers(data):
  30.  
    """
  31.  
    将请求头转换为字典
  32.  
    :param data: 解析请求头的data
  33.  
    :return: 请求头字典
  34.  
    """
  35.  
    header_dict = {}
  36.  
    data = str(data, encoding="utf-8")
  37.  
    """
  38.  
    请求头格式:
  39.  
    b'
  40.  
    GET / HTTP/1.1\r\n
  41.  
    Host: 127.0.0.1:8080\r\n
  42.  
    Connection: Upgrade\r\n
  43.  
    Pragma: no-cache\r\n
  44.  
    Cache-Control: no-cache\r\n
  45.  
    Upgrade: websocket\r\n
  46.  
    Origin: http://localhost:63342\r\n
  47.  
    Sec-WebSocket-Version: 13\r\n
  48.  
    User-Agent: Mozilla/5.0 (Windows NT 6.1; Win64; x64) AppleWebKit/537.36 (KHTML, like Gecko) Chrome/60.0.3112.90 Safari/537.36\r\n
  49.  
    Accept-Encoding: gzip, deflate, br\r\n
  50.  
    Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.8\r\n
  51.  
    Sec-WebSocket-Key: +uL/aiakjNABjEoMzAqm6Q==\r\n
  52.  
    Sec-WebSocket-Extensions: permessage-deflate; client_max_window_bits\r\n\r\n'
  53.  
    """
  54.  
    header, body = data.split("\r\n\r\n", 1) # 因为请求头信息结尾都是\r\n,并且最后末尾部分是\r\n\r\n;
  55.  
    # 所以以此分割
  56.  
    header_list = header.split("\r\n")
  57.  
    for i in range(0, len(header_list)):
  58.  
    if i == 0:
  59.  
    if len(header_list[0].split(" ")) == 3:
  60.  
    header_dict['method'], header_dict['url'], header_dict['protocol'] = header_list[0].split(" ")
  61.  
    else:
  62.  
    k, v = header_list[i].split(":", 1)
  63.  
    header_dict[k] = v.strip()
  64.  
    return header_dict
  65.  
     
  66.  
     
  67.  
    def get_data(info):
  68.  
    """
  69.  
    对返回消息进行解码
  70.  
    :param info: 原始消息
  71.  
    :return: 解码之后的汉字
  72.  
    """
  73.  
    payload_len = info[1] & 127
  74.  
    if payload_len == 126:
  75.  
    extend_payload_len = info[2:4]
  76.  
    mask = info[4:8]
  77.  
    decoded = info[8:]
  78.  
    elif payload_len == 127:
  79.  
    extend_payload_len = info[2:10]
  80.  
    mask = info[10:14]
  81.  
    decoded = info[14:]
  82.  
    else:
  83.  
    extend_payload_len = None
  84.  
    mask = info[2:6]
  85.  
    decoded = info[6:]
  86.  
    bytes_list = bytearray() # 使用字节将数据全部收集,再去字符串编码,这样不会导致中文乱码
  87.  
    for i in range(len(decoded)):
  88.  
    chunk = decoded[i] ^ mask[i % 4] # 解码方式
  89.  
    bytes_list.append(chunk)
  90.  
    body = str(bytes_list, encoding='utf-8')
  91.  
    return body
  92.  
     
  93.  
     
  94.  
    # 等待用户连接
  95.  
    conn, addr = sock.accept()
  96.  
    print("conn from==>", conn, addr)
  97.  
    # 获取握手消息,magic string ,sha1加密
  98.  
    # 发送给客户端
  99.  
    # 握手消息
  100.  
    data = conn.recv(8096)
  101.  
    headers = get_headers(data)
  102.  
     
  103.  
    # 对请求头中的sec-websocket-key进行加密
  104.  
    response_tpl = "HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n" \
  105.  
    "Upgrade:websocket\r\n" \
  106.  
    "Connection: Upgrade\r\n" \
  107.  
    "Sec-WebSocket-Accept: %s\r\n" \
  108.  
    "WebSocket-Location: ws://%s%s\r\n\r\n"
  109.  
     
  110.  
    magic_string = '258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11'
  111.  
    # 确认握手Sec-WebSocket-Key固定格式:headers头部的Sec-WebSocket-Key+'258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11'
  112.  
    value = headers['Sec-WebSocket-Key'] + magic_string
  113.  
    ac = base64.b64encode(hashlib.sha1(value.encode('utf-8')).digest())
  114.  
    response_str = response_tpl % (ac.decode('utf-8'), headers['Host'], headers['url'])
  115.  
     
  116.  
    # 响应【握手】信息
  117.  
    conn.send(bytes(response_str, encoding='utf-8'))
  118.  
     
  119.  
    # 可以进行通信--接收客户端发送的消息
  120.  
    while True:
  121.  
    data = conn.recv(8096)
  122.  
    data = get_data(data)
  123.  
    print("Receive msg==>", data)

客户端

 


  1.  
    <!DOCTYPE html>
  2.  
    </html>
  3.  
    <head>
  4.  
    <meta charset="utf-8">
  5.  
    </head>
  6.  
    <body>
  7.  
    <h3>WebSocketTest</h3>
  8.  
    <div id="login">
  9.  
    <div>
  10.  
    <input id="serverIP" type="text" placeholder="服务器IP" value="127.0.0.1" autofocus="autofocus" />
  11.  
    <input id="serverPort" type="text" placeholder="服务器端口" value="5000" />
  12.  
    <input id="btnConnect" type="button" value="连接" onclick="connect()" />
  13.  
    </div>
  14.  
    <div>
  15.  
    <input id="sendText" type="text" placeholder="发送文本" value="I'm WebSocket Client Test Msg!" />
  16.  
    <input id="btnSend" type="button" value="发送" onclick="send()" />
  17.  
    </div>
  18.  
    </div>
  19.  
    </body>
  20.  
    <script>
  21.  
    var socket;
  22.  
     
  23.  
    function connect() {
  24.  
    var host = "ws://" + $("serverIP").value + ":" + $("serverPort").value + "/"
  25.  
    socket = new WebSocket(host);
  26.  
    try {
  27.  
     
  28.  
    socket.onopen = function (msg) {
  29.  
    $("btnConnect").disabled = true;
  30.  
    alert("连接成功!");
  31.  
    };
  32.  
     
  33.  
    socket.onmessage = function (msg) {
  34.  
    if (typeof msg.data == "string") {
  35.  
    displayContent(msg.data);
  36.  
    }
  37.  
    else {
  38.  
    alert("非文本消息");
  39.  
    }
  40.  
    };
  41.  
     
  42.  
    socket.onclose = function (msg) { alert("socket closed!") };
  43.  
    }
  44.  
    catch (ex) {
  45.  
    log(ex);
  46.  
    }
  47.  
    }
  48.  
     
  49.  
    function send() {
  50.  
    var msg = $("sendText").value
  51.  
    socket.send(msg);
  52.  
    }
  53.  
     
  54.  
    window.onbeforeunload = function () {
  55.  
    try {
  56.  
    socket.close();
  57.  
    socket = null;
  58.  
    }
  59.  
    catch (ex) {
  60.  
    }
  61.  
    };
  62.  
     
  63.  
    function $(id) { return document.getElementById(id); }
  64.  
    function onkey(event) { if (event.keyCode == 13) { send(); } }
  65.  
    </script>
  66.  
    </html>


相关教程