一、说明

1.1 背景说明

前段时间同事说云平台通信使用了个websocket的东西，今天抽空来看一下具体是怎么个通信过程。

从形式上看，websocket是一个应用层协议，socket是数据链路层、网络层、传输层的抽像；从应用场合上看，websocket可以使用javascript实现，而socket不能用javascript实现(真不能吗？我不太确定)；从实际效果上看，和一般的socket连接用起来没什么区别。

我们知道http是短连接的，反复建立和销毁连接比较耗费资源，另外http协议经常头部内容比主体内容还长也比较浪费资源；websocket可以认为就是一个内容使用载荷固定格式的socket长连接。

websocket基本协议格式如下，更多说明见RFC 6455：


1.2 环境说明

当前环境我使用Python3+WebSockets库，WebSockets直接使用pip安装即可：

pip install websockets

二、代码实现

长连接是有状态的，所以一般在且只在最开始进行一次身份认证，而后通信过程不需要认证信息。我们这里实现一个简单的用户名密码认证过程。长连接更多内容可参考“长连接与短连接的安全差异讨论”。

另外，注意把代码中的ip改成自己的。

2.1 python服务端代码

importasyncioimportwebsockets#检测客户端权限，用户名密码通过才能退出循环
async defcheck_permit(websocket):whileTrue:
recv_str=await websocket.recv()
cred_dict= recv_str.split(":")if cred_dict[0] == "admin" and cred_dict[1] == "123456":
response_str= "congratulation, you have connect with server\r\nnow, you can do something else"await websocket.send(response_str)returnTrueelse:
response_str= "sorry, the username or password is wrong, please submit again"await websocket.send(response_str)#接收客户端消息并处理，这里只是简单把客户端发来的返回回去
async defrecv_msg(websocket):whileTrue:
recv_text=await websocket.recv()
response_text= f"your submit context: {recv_text}"await websocket.send(response_text)#服务器端主逻辑#websocket和path是该函数被回调时自动传过来的，不需要自己传
async defmain_logic(websocket, path):
await check_permit(websocket)
await recv_msg(websocket)#把ip换成自己本地的ip
start_server = websockets.serve(main_logic, '10.10.6.91', 5678)#如果要给被回调的main_logic传递自定义参数，可使用以下形式#一、修改回调形式#import functools#start_server = websockets.serve(functools.partial(main_logic, other_param="test_value"), '10.10.6.91', 5678)#修改被回调函数定义，增加相应参数#async def main_logic(websocket, path, other_param)
asyncio.get_event_loop().run_until_complete(start_server)
asyncio.get_event_loop().run_forever()
2.2 python版客户端代码
importasyncioimportwebsockets#向服务器端认证，用户名密码通过才能退出循环
async defauth_system(websocket):whileTrue:
cred_text= input("please enter your username and password:")
await websocket.send(cred_text)
response_str=await websocket.recv()if "congratulation" inresponse_str:returnTrue#向服务器端发送认证后的消息
async defsend_msg(websocket):whileTrue:
_text= input("please enter your context:")if _text == "exit":print(f'you have enter "exit", goodbye')
await websocket.close(reason="user exit")returnFalse
await websocket.send(_text)
recv_text=await websocket.recv()print(f"{recv_text}")#客户端主逻辑
async defmain_logic():
async with websockets.connect('ws://10.10.6.91:5678') as websocket:
await auth_system(websocket)
await send_msg(websocket)
asyncio.get_event_loop().run_until_complete(main_logic())

2.3 html版客户端代码

html版客户端代码，只能通过回调函数接收服务端返回的数据，不能主动接收，感觉怪怪的。



websocket通信客户端 


functionWebSocketTest()
{if("WebSocket" inwindow)
{//打开一个 web socket
varws= newWebSocket("ws://10.10.6.91:5678");//连接建立后的回调函数
ws.onopen= function()
{//Web Socket 已连接上，使用 send() 方法发送数据
ws.send("admin:123456");
alert("正在发送：admin:123456");
};//接收到服务器消息后的回调函数
ws.onmessage= function(evt)
{varreceived_msg=evt.data;if(received_msg.indexOf("sorry")== -1) {
alert("收到消息："+received_msg);
}
};//连接关闭后的回调函数
ws.onclose= function()
{//关闭 websocket
alert("连接已关闭...");
};
}else{//浏览器不支持 WebSocket
alert("您的浏览器不支持 WebSocket!");
}
}