浅析nodejs实现Websocket的数据接收与发送

2020-06-17 07:40:14易采站长站整理

WebSocket是HTML5开始提供的一种浏览器与服务器间进行全双工通讯的网络技术。在WebSocket API中,浏览器和服务器只需要要做一个握手(handshaking)的动作,然后,浏览器和服务器之间就形成了一条快速通道。两者之间就直接可以数据互相传送。

WebSocket是一个通信的协议,分为服务器和客户端。服务器放在后台,保持与客户端的长连接,完成双方通信的任务。客户端一般都是实现在支持HTML5浏览器核心中,通过提供JavascriptAPI使用网页可以建立websocket连接。

在我写这篇文章里:基于html5和nodejs相结合实现websocket即使通讯,里面主要是借助了nodejs-websocket这个插件,后来还用了socket.io做了些demo,但是,这些都是借助于别人封装好的插件做出来的,websocket到底是怎么实现的呢?之前真没想过,最近看朴灵大神的《深入浅析node.js》时候,看到了websocket那一节,看了websocket的数据帧定义,想着用nodejs实现。经过一番折腾实现了。

客户端的代码就不说了,websocket的API还是很简单的,就通过onmessage、onopen、onclose,以及send方法就可以实现了。
websocket api通过onmessage、onopen、onclose以及send方法实现客户端的代码。具体详情就不多说了。

主要说服务端的代码:

首先是协议的升级,这个比较简单,就简述一下:当在客户端执行new Websocket(“ws://XXX.com/”)的时候,客户端就会发起请求报文进行握手申请,报文中有个很重要的key就是Sec-WebSocket-Key,服务端获取到key,然后将这个key与字符串258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11相连,对新的字符串通过sha1安全散列算法计算出结果后,再进行base64编码,并且将结果放在请求头的”Sec-WebSocket-Accept”中返回即可完成握手。具体请看代码:


server.on('upgrade', function (req, socket, upgradeHead) {
var key = req.headers['sec-websocket-key'];
key = crypto.createHash("sha1").update(key + "258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11").digest("base64");
var headers = [
'HTTP/1.1 101 Switching Protocols',
'Upgrade: websocket',
'Connection: Upgrade',
'Sec-WebSocket-Accept: ' + key
];
socket.setNoDelay(true);
socket.write(headers.join("rn") + "rnrn", 'ascii');
var ws = new WebSocket(socket);
webSocketCollector.push(ws);
callback(ws);
});

upgrade事件其实是http这个模块的封装,再往底层就是net模块的实现,其实都差不多,如果直接用net模块来实现的话,就是监听net.createServer返回的server对象的data事件,接收到的第一份数据就是客户端发来的升级请求报文。

上面那段代码就完成了websocket的握手,然后就可以开始数据传输了。

看数据传输之前,先看看websocket数据帧的定义(因为觉得深入浅出nodejs里的帧定义图最容易理解,所以就贴这张了):