Websocket

1、爲何須要 WebSocket？

初次接觸 WebSocket 的人，都會問一樣的問題：咱們已經有了 HTTP 協議，爲何還須要另外一個協議？它能帶來什麼好處？

答案很簡單，由於 HTTP 協議有一個缺陷：通訊只能由客戶端發起。

舉例來講，咱們想了解今天的天氣，只能是客戶端向服務器發出請求，服務器返回查詢結果。HTTP 協議作不到服務器主動向客戶端推送信息。

這種單向請求的特色，註定了若是服務器有連續的狀態變化，客戶端要獲知就很是麻煩。咱們只能使用"輪詢"：每隔一段時候，就發出一個詢問，瞭解服務器有沒有新的信息。最典型的場景就是聊天室。

輪詢的效率低，很是浪費資源（由於必須不停鏈接，或者 HTTP 鏈接始終打開）。所以，工程師們一直在思考，有沒有更好的方法。WebSocket 就是這樣發明的。

2、簡介

它的最大特色就是，服務器能夠主動向客戶端推送信息，客戶端也能夠主動向服務器發送信息，是真正的雙向平等對話，屬於服務器推送技術的一種。

其餘特色包括：

（1）創建在 TCP 協議之上，服務器端的實現比較容易。

（2）與 HTTP 協議有着良好的兼容性。默認端口也是80和443，而且握手階段採用 HTTP 協議，所以握手時不容易屏蔽，能經過各類 HTTP 代理服務器。

（3）數據格式比較輕量，性能開銷小，通訊高效。

（4）能夠發送文本，也能夠發送二進制數據。

（5）沒有同源限制，客戶端能夠與任意服務器通訊。

（6）協議標識符是ws（若是加密，則爲wss），服務器網址就是 URL。

ws://example.com:80/some/path

3、客戶端的簡單示例

WebSocket 的用法至關簡單。

下面是一個網頁腳本的例子（點擊這裏看運行結果），基本上一眼就能明白。

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

ws.onopen = function(evt) { 
  console.log("Connection open ..."); 
  ws.send("Hello WebSockets!");
};

ws.onmessage = function(evt) {
  console.log( "Received Message: " + evt.data);
  ws.close();
};

ws.onclose = function(evt) {
  console.log("Connection closed.");
};

4、客戶端的 API

WebSocket 客戶端的 API 以下。

4.1 WebSocket 構造函數

WebSocket 對象做爲一個構造函數，用於新建 WebSocket 實例。

var ws = new WebSocket('ws://localhost:8080');

執行上面語句以後，客戶端就會與服務器進行鏈接。

實例對象的全部屬性和方法清單，參見這裏。

4.2 webSocket.readyState

readyState屬性返回實例對象的當前狀態，共有四種。

CONNECTING：值爲0，表示正在鏈接。
OPEN：值爲1，表示鏈接成功，能夠通訊了。
CLOSING：值爲2，表示鏈接正在關閉。
CLOSED：值爲3，表示鏈接已經關閉，或者打開鏈接失敗。

下面是一個示例。

switch (ws.readyState) {
  case WebSocket.CONNECTING:
    // do something
    break;
  case WebSocket.OPEN:
    // do something
    break;
  case WebSocket.CLOSING:
    // do something
    break;
  case WebSocket.CLOSED:
    // do something
    break;
  default:
    // this never happens
    break;
}

4.3 webSocket.onopen

實例對象的onopen屬性，用於指定鏈接成功後的回調函數。

ws.onopen = function () {
  ws.send('Hello Server!');
}

4.4 webSocket.onclose

實例對象的onclose屬性，用於指定鏈接關閉後的回調函數。

ws.onclose = function(event) {
  var code = event.code;
  var reason = event.reason;
  var wasClean = event.wasClean;
  // handle close event
};

ws.addEventListener("close", function(event) {
  var code = event.code;
  var reason = event.reason;
  var wasClean = event.wasClean;
  // handle close event
});

4.5 webSocket.onmessage

實例對象的onmessage屬性，用於指定收到服務器數據後的回調函數。

ws.onmessage = function(event) {
  var data = event.data;
  // 處理數據
};

ws.addEventListener("message", function(event) {
  var data = event.data;
  // 處理數據
});

注意，服務器數據多是文本，也多是二進制數據（blob對象或Arraybuffer對象）。

ws.onmessage = function(event){
  if(typeof event.data === String) {
    console.log("Received data string");
  }

  if(event.data instanceof ArrayBuffer){
    var buffer = event.data;
    console.log("Received arraybuffer");
  }
}

除了動態判斷收到的數據類型，也可使用binaryType屬性，顯式指定收到的二進制數據類型。

// 收到的是 blob 數據
ws.binaryType = "blob";
ws.onmessage = function(e) {
  console.log(e.data.size);
};

// 收到的是 ArrayBuffer 數據
ws.binaryType = "arraybuffer";
ws.onmessage = function(e) {
  console.log(e.data.byteLength);
};

4.6 webSocket.send()

實例對象的send()方法用於向服務器發送數據。

發送文本的例子。

ws.send('your message');

發送 Blob 對象的例子。

var file = document
  .querySelector('input[type="file"]')
  .files[0];
ws.send(file);

發送 ArrayBuffer 對象的例子。

// Sending canvas ImageData as ArrayBuffer
var img = canvas_context.getImageData(0, 0, 400, 320);
var binary = new Uint8Array(img.data.length);
for (var i = 0; i < img.data.length; i++) {
  binary[i] = img.data[i];
}
ws.send(binary.buffer);

4.7 webSocket.bufferedAmount

實例對象的bufferedAmount屬性，表示還有多少字節的二進制數據沒有發送出去。它能夠用來判斷髮送是否結束。

var data = new ArrayBuffer(10000000);
socket.send(data);

if (socket.bufferedAmount === 0) {
  // 發送完畢
} else {
  // 發送還沒結束
}

4.8 webSocket.onerror

實例對象的onerror屬性，用於指定報錯時的回調函數。

socket.onerror = function(event) {
  // handle error event
};

socket.addEventListener("error", function(event) {
  // handle error event
});

5、服務端的實現

6、WebSocketd