html5的websockets全双工通信详解学习示例

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html5的websockets全双工通信详解学习示例

来源: 作者: 时间:2015-10-29 10:06
本文主要研究HTML5 WebSockets的使用方法,它是HTML5中最强大的通信功能,定义了一个全双工的通信信道,只需Web上的一个Socket即可进行通信,能减少不必要的网络流量并降低网络延迟。H
本文主要研究HTML5 WebSockets的使用方法,它是HTML5中最强大的通信功能,定义了一个全双工的通信信道,只需Web上的一个Socket即可进行通信,能减少不必要的网络流量并降低网络延迟。HTML5 WebSockets能使数据从几千字节减少到两字节,延迟从150ms减少到50ms,并且完美

目前实时Web应用的实现方式,大部分是围绕轮询和其他服务器端推送技术展开的,其中最著名的是Comet。Comet技术可以让服务器主动以异步方式向客户端推送数据。

使用轮询时,浏览器定期发送HTTP请求,并随即接收响应;使用长轮询时,浏览器向服务器发送一个请求,服务器会在一段时间内将其保持在打开状态;使用流解决方案时,浏览器会发送一个完整的HTTP请求,但服务器会发送并保持一个处于打开状态的响应,该响应持续更新并无限期处于打开状态。

上述的三个方法,在发送实时数据时都会涉及到HTTP请求和响应包头,且包含大量额外的、不必要的报头数据,会造成传输延迟。

一、解读HTML5 WebSockets

1、WebSocket握手

为了建立WebSocket通信,客户端和服务器在初始握手时,将HTTP协议升级到WebSocket协议。一旦连接建立成功,就可以在全双工模式下在客户端和服务器之间来回传送WebSocket消息。

注:在网络中,每个消息以0x00字节开头,以0xFF结尾,中间数据采用UTF-8编码格式。

2、WebSocket接口

除了对WebSocket协议的定义之外,还定义了用于JavaScript应用程序的WebSocket接口。

复制代码
代码如下:

interface WebSocket{
readonly attribute DOMString URL;
//就绪状态
const unsigned short CONNECTING = 0;
const unsigned short OPEN = 1;
const unsigned short CLOSED = 2;
readonly attribute unsigned short readyState;
readonly attribute unsigned short bufferedAmount;
//网络
attribute Function onopen;
attribute Function onmessage;
attribute Function onclose;
boolean send(in DOMSString data);
void close();
};
WebSocket implements EventTarget;


注意:ws://和wss://前缀分别表示WebSocket连接和安全的WebSocket连接。

二、HTML5 WebSockets API

本节讨论HTML5 WebSockets的使用方法

1、检测浏览器是否支持

通过window.WebSocket来判断浏览器是否支持。

2、API的基本用法

a. WebSocket对象的创建以及与WebSocket服务器的连接


复制代码
代码如下:

url = "ws://localhost:8080/echo";
ws = new WebSocket(url);

b. 添加事件监听器

WebSocket遵循异步编程模型,打开socket后,只需等待事件发生,而不需主动向服务器轮询,因此需要添加回调函数来监听事件。

WebSocket对象有三个事件:open、close和message。当连接建立时触发open事件,当收到消息时触发message事件,当WebSocket连接关闭时触发close事件。


复制代码
代码如下:

ws.onopen = function(){
log("open");
}
ws.onmessage = function(){
log(e.data);
}
ws.onclose = function(){
log("closed");
}

c. 发送消息

当socket处于打开状态(即调用onopen监听程序之后,调用onclose监听程序之前),可以使用send方法发送消息。

ws.send("Hello World");

三、HTML5 WebSockets 应用示例

本节将结合前面讲述的Geolocation接口来创建一个直接在Web页面中计算距离的应用。

1、编写HTML文件


复制代码
代码如下:

<!DOCTYPE html></p> <p><html></p> <p> <head></p> <p> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8"></p> <p> <title>HTML5 WebSocket / Geolocation 追踪器</title></p> <p> <link rel="stylesheet" href="styles.css"></p> <p> </head></p> <p> <body onload="loadDemo()"></p> <p> <h1>HTML5 WebSocket / Geolocation 追踪器</h1></p> <p> <div><strong>Geolocation</strong>: <p id="geoStatus">你的浏览器不支持HTML5 Geolocation</p></div></p> <p> <div><strong>WebSocket</strong>: <p id="socketStatus">你的浏览器不支持HTML5 Web Sockets</p></div></p> <p> </body></p> <p></html>

2、添加WebSocket代码


复制代码
代码如下:

function loadDemo(){
//确保浏览器支持WebSocket
if(window.WebSocket){
url = "ws://localhost:8080";//broadcast WebSocket服务器位置
ws = new WebSocket(url);
ws.onopen = function(){
updateSocketStatus("连接已建立");
}
ws.onmessage = function(e){
updateSocketeStatus("更新位置数据:" + dataReturned(e.data));
}
}
}

3、添加Geolocation代码


复制代码
代码如下:

var geo;
if(navigator.geolocation){
geo = navigator.geolocation;
updateGeolocationStatus("浏览器支持HTML5 Geolocation");
}</p> <p>geo.watchPosition(updateLocation,handleLocationError,{maximumAge:20000});//每20s更新一次</p> <p>function updateLocation(position){
var latitude = position.coords.latitude;
var longitude = position.coords.longitude;
var timestamp = position.timestamp;
updateGeolocationStatus("位置更新时间:" + timestamp);
var toSend = JSON.stringify([myId,latitude,longitude]);
sendMyLocation(toSend);
}

4、合并所有内容


复制代码
代码如下:

<!DOCTYPE html></p> <p><html></p> <p> <head></p> <p> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8"></p> <p> <title>HTML5 WebSocket / Geolocation 追踪器</title></p> <p> <link rel="stylesheet" href="styles.css"></p> <p> </head></p> <p> <body onload="loadDemo()"></p> <p> <h1>HTML5 WebSocket / Geolocation 追踪器</h1></p> <p> <div><strong>Geolocation</strong>: <p id="geoStatus">你的浏览器不支持HTML5 Geolocation</p></div></p> <p> <div><strong>WebSocket</strong>: <p id="socketStatus">你的浏览器不支持HTML5 Web Sockets</p></div></p> <p> </body></p> <p> <script></p> <p> //WebSocket的引用</p> <p> var ws;</p> <p> //为该会话生成的唯一随机的ID</p> <p> var myId = Math.floor(100000*Math.random());</p> <p> //当前显示的行数</p> <p> var rowCount;</p> <p> function updateSocketStatus(message){</p> <p> document.getElementById("socketStatus").innerHTML = message;</p> <p> }</p> <p> function updateGeolocationStatus(message){</p> <p> document.getElementById("geoStatus").innerHTML = message;</p> <p> }</p> <p> function loadDemo(){</p> <p> //确保浏览器支持WebSocket</p> <p> if(window.WebSocket){</p> <p> url = "ws://localhost:8080";//broadcast WebSocket服务器位置</p> <p> ws = new WebSocket(url);</p> <p> ws.onopen = function(){</p> <p> updateSocketStatus("连接已建立");</p> <p> }</p> <p> ws.onmessage = function(e){</p> <p> updateSocketStatus("更新位置数据:" + dataReturned(e.data));</p> <p> }</p> <p> }</p> <p> var geo;</p> <p> if(navigator.geolocation){</p> <p> geo = navigator.geolocation;</p> <p> updateGeolocationStatus("浏览器支持HTML5 Geolocation");</p> <p> }</p> <p> geo.watchPosition(updateLocation,handleLocationError,{maximumAge:20000});//每20s更新一次</p> <p> function updateLocation(position){</p> <p> var latitude = position.coords.latitude;</p> <p> var longitude = position.coords.longitude;</p> <p> var timestamp = position.timestamp;</p> <p> updateGeolocationStatus("位置更新时间:" + timestamp);</p> <p> var toSend = JSON.stringify([myId,latitude,longitude]);</p> <p> sendMyLocation(toSend);</p> <p> }</p> <p> function sendMyLocation(newLocation){</p> <p> if(ws){</p> <p> ws.send(newLocation)</p> <p> }</p> <p> }</p> <p> function dataReturned(locationData){</p> <p> var allData = JSON.parse(locationData);</p> <p> var incomingId = allData[1];</p> <p> var incomingLat = allData[2];</p> <p> var incomingLong = allData[3];</p> <p> var incomingRow = document.getElementById(incomingId);</p> <p> if(!incomingRow){</p> <p> incomingRow = document.getElementById("div");</p> <p> incomingRow.setAttribute("id",incomingId);</p> <p> incomingRow.userText = (incomingId == myId)?"Me":'User' + rowCount;</p> <p> rowCount++;</p> <p> document.body.appendChild(incomingRow);</p> <p> }</p> <p> incomingRow.innerHTML = incomingRow.userText + " \\ Lat: " +</p> <p> incomingLat + " \\ Lon: " +</p> <p> incomingLong;</p> <p> return incomingRow.userText;</p> <p> }</p> <p> function handleLocationError(error){</p> <p> switch(error.code){</p> <p> case 0:</p> <p>updateGeolocationStatus("检索位置信息出错: " + error.message);</p> <p>break;</p> <p> case 1:</p> <p>updateGeolocationStatus("用户阻止获取位置信息。");</p> <p>break;</p> <p> case 2:</p> <p>updateGeolocationStatus("浏览器不能检测你的位置信息: " + error.message);</p> <p>break;</p> <p> case 3:</p> <p>updateGeolocationStatus("浏览器检索位置信息超时。");</p> <p>break;</p> <p> }
}</p> <p> </script></p> <p></html>

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