引子
WebSocket 是一种在单个 TCP 连接上进行全双工通信的网络协议。它是 HTML5 中的一种新特性，能够实现 Web 应用程序和服务器之间的实时通信，比如在线聊天、游戏、数据可视化等。
相较于 HTTP 协议的请求-响应模式，使用 WebSocket 可以建立持久连接，允许服务器主动向客户端推送数据，避免了不必要的轮询请求，提高了实时性和效率。同时，WebSocket 的连接过程也比较简单，可以通过 JavaScript 中的 WebSocket API 进行创建和管理，并且可以和现有的 Web 技术如 HTML、CSS 和 JavaScript 无缝集成。
WebSocket 协议是基于握手协议（Handshake Protocol）的，它在建立连接时使用 HTTP/HTTPS 发送一个初始握手请求，然后服务器响应该请求，建立连接后就可以在连接上进行数据传输了。
总之，WebSocket 提供了一种快速、可靠且灵活的方式，使 Web 应用程序能够实现实时通信，同时也提高了网络性能和用户体验。
场景
- 实时性要求较高的应用，比如在线聊天、游戏、数据可视化等；
- 需要频繁交换数据的应用，比如在线编辑器、文件管理器等；
- 需要推送服务的应用，比如实时数据监控、通知系统等；
- 跨平台的应用，比如桌面应用程序、移动应用程序等。
demo 简易聊天 后端nodejs
ndoejs
import ws from 'ws'
const wss = new ws.Server({ port: 8080 })
const state = {
HEART:1,
MESSAGE:2
}
wss.on('connection', (ws) => {
console.log('连接 nodejs 服务器成功')
ws.on('message', (message) => {
console.log('接收到客户端发来的消息: ' + message)
wss.clients.forEach((client) => {
client.send(JSON.stringify({state:state.MESSAGE,message:"我是nodejs服务器，我收到你的消息了" + message}))
})
})
let hraetInreval = null;
//心跳包
const sendHeart = () => {
if(ws.readyState === ws.OPEN){
ws.send(JSON.stringify({state:state.HEART,message:"心跳"}));
}else{
clearInterval(hraetInreval);
}
}
hraetInreval = setInterval(sendHeart, 5000);
})
- 首先通过
new ws.Server({ port: 8080 })创建了一个 WebSocket 服务器，监听在本机的 8080 端口； - 在
wss.on('connection', (ws) => {...})的回调函数中，当有新的客户端连接时，会执行一些初始化操作：
- 输出日志：console.log(‘连接 nodejs 服务器成功’)
- 监听客户端发送的消息，并在控制台输出接收到的内容：ws.on(‘message’, (message) => {…})
- 开启一个定时器，每 5 秒向该客户端发送一条心跳消息：setInterval(sendHeart, 5000);
- 客户端发送消息后，服务器会将消息广播给所有连接的客户端：wss.clients.forEach((client) => {…})
state 是一个自定义的对象，包含了 HEART 和 MESSAGE 两个常量，用于标识消息的类型
前端代码
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>Document</title>
<style>
</style>
</head>
<body>
<div>
<ul id="list">
</ul>
<input type="text" id="input">
<button id="send">发送</button>
<button id="stop">断开</button>
</div>
<script>
//webSocket
const list = document.querySelector('#list');
const ws = new WebSocket('ws://localhost:8080');
ws.addEventListener('open', () => {
console.log('连接');
});
ws.addEventListener('message', (e) => {
let data = JSON.parse(e.data)
const li = document.createElement('li');
if (data.state == 2) {
li.innerText = data.message;
list.appendChild(li);
}
});
const btn = document.querySelector('#send');
const input = document.querySelector('#input');
const stop = document.querySelector('#stop');
btn.addEventListener('click', () => {
if (input.value) {
ws.send(input.value)
input.value = ''
}
})
stop.addEventListener('click', () => {
ws.close()
})
</script>
</body>
</html>
在 HTML 中，有一个包含输入框、发送按钮、断开连接按钮和消息列表的 div。其中输入框的 id 为 input，发送按钮的 id 为 send，断开连接按钮的 id 为 stop，消息列表的 id 为 list。
在 JavaScript 中，定义了一个 WebSocket 对象 ws，并通过 ws.addEventListener() 监听其 open 和 message 事件。当 WebSocket 连接成功时，会输出 连接；当接收到服务端返回的消息时，会解析 JSON 字符串并将消息添加到消息列表中。
此外，还监听了发送按钮和断开连接按钮的点击事件，并在点击后调用相应的方法。发送按钮点击事件会检查输入框中是否有文本，如果有则通过 WebSocket 发送消息；断开连接按钮的点击事件会关闭 WebSocket 连接。
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