使用Python创建websocket服务端并给出不同客户端的请求
作者：虚坏叔叔
博客：https://xuhss.com
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使用Python创建websocket服务端，并给出不同客户端的请求
一、 WebSocket是啥
WebSocket 和HTTP一样，也是一种通讯协议，允许服务端主动向客户端推送数据。
在 WebSocket API 中，浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。
有很多网站为了实现推送技术，所用的技术都是 Ajax 轮询。轮询是在特定的的时间间隔（如每1秒），由浏览器对服务器发出HTTP请求，然后由服务器返回最新的数据给客户端的浏览器。这种传统的模式带来很明显的缺点，即浏览器需要不断的向服务器发出请求，然而HTTP请求可能包含较长的头部，其中真正有效的数据可能只是很小的一部分，显然这样会浪费很多的带宽等资源。
HTML5 定义的 WebSocket 协议，能更好的节省服务器资源和带宽，并且能够更实时地进行通讯。
二、 WebSocket的C/S架构
在服务端启动接收WebSocket请求的服务，客户端建立Websocket连接并发送请求（Message），服务端接收后，就可以根据处理逻辑，按需向客户端发送消息了，例如发送主动推送。
三、依赖的三方库
Python websockets是用于在Python中构建WebSocket服务器和客户端的库，它基于asyncio异步IO建立，提供基于协程的API。
请尽量使用Python≥3.6以上版本来运行websockets。
依赖的三方库为： websocket, websocket-client.
pip install websocket
pip3 install websocket-client
pip3 install websockets
主要用到的API有：
websockets.connect()
websockets.send()
websockets.recv()
四、简单例子
server.py，用于构建websocket服务器，在本地8765端口启动，会将接收到的消息加上I got your message:返回回去。
import asyncio
import websockets
async def echo(websocket, path):
async for message in websocket:
message = "I got your message: {}".format(message)
await websocket.send(message)
asyncio.get_event_loop().run_until_complete(websockets.serve(echo, 'localhost', 8765))
asyncio.get_event_loop().run_forever()
client.py和指定url建立websocket连接，并发送消息，然后等待接收消息，并将消息打印出来。
import asyncio
import websockets
async def hello(uri):
async with websockets.connect(uri) as websocket:
await websocket.send("Hello world!")
recv_text = await websocket.recv()
print(recv_text)
asyncio.get_event_loop().run_until_complete(
hello('ws://localhost:8765'))
先执行server.py，再执行client.py，client.py的输出结果如下：
I got your message: Hello world!
五 主动发消息
建立连接之后，客户端可以随时接收服务器发来的消息。服务器可以依据逻辑，给客户端推送指定消息。
服务器和客户端代码会有一点变化，在服务器回完第一条消息之后，开始轮询时间，当秒数达到0的时候，会主动给客户端回一条消息。
server.py：
import asyncio
import websockets
import time
async def echo(websocket, path):
async for message in websocket:
message = "I got your message: {}".format(message)
await websocket.send(message)
while True:
t = time.strftime("%Y-%m-%d %H:%M:%S", time.localtime())
if str(t).endswith("0"):
await websocket.send(t)
break
asyncio.get_event_loop().run_until_complete(
websockets.serve(echo, 'localhost', 8765))
asyncio.get_event_loop().run_forever()
client.py：
import asyncio
import websockets
async def hello(uri):
async with websockets.connect(uri) as websocket:
await websocket.send("Hello world!")
print("< Hello world!")
while True:
recv_text = await websocket.recv()
print("> {}".format(recv_text))
asyncio.get_event_loop().run_until_complete(
hello('ws://localhost:8765'))
先执行server.py，再执行client.py，client.py的输出结果如下：
< Hello world!
> I got your message: Hello world!
> 2020-05-29 15:11:50
最后一条消息则是服务端主动给客户端发送的。
六、在浏览器上使用
如何在前端发送websocket请求呢？
看这段代码，先建立连接，然后向服务端发送Hello world，然后把接收到的所有消息依次展示出来。
<!DOCTYPE HTML>
<html>
<head>
<meta charset="utf-8">
<title>websocket通信客户端</title>
<script src="jquery-3.5.0.min.js"></script>
<script type="text/javascript">
function WebSocketTest() {
if ("WebSocket" in window) {
// 打开一个 web socket
var ws = new WebSocket("ws://127.0.0.1:8765");
// 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("Hello world!");
$("#main").append("<p>" + "<=" + "Hello world!" + "</p>")
};
// 接收到服务器消息后的回调函数
ws.onmessage = function (evt) {
var received_msg = evt.data;
if (received_msg.indexOf("sorry") == -1) {
$("#main").append("<p>" + "=>" + received_msg + "</p>")
}
};
// 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!");
}
}
</script>
</head>
<body onload="WebSocketTest()">
<div id="main">
</div>
</body>
</html>
效果大概的这样的：
可以在一开始的时候就抓websocket的包：
这里可以清晰的看到每一条消息。
总结
最后的最后
由本人水平所限，难免有错误以及不足之处， 屏幕前的靓仔靓女们 如有发现，恳请指出！
最后，谢谢你看到这里，谢谢你认真对待我的努力，希望这篇博客对你有所帮助！
你轻轻地点了个赞，那将在我的心里世界增添一颗明亮而耀眼的星！
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