《HTML5编程之旅》系列三:WebSockets 技术解析
本文主要研究HTML5 WebSockets的使用方法,它是HTML5中最强大的通信功能,定义了一个全双工的通信信道,只需Web上的一个Socket即可进行通信,能减少不必要的网络流量并降低网络延迟。HTML5 WebSockets能使数据从几千字节减少到两字节,延迟从150ms减少到50ms,并且完美淘汰传统的Comet和Ajax轮询(polling)、长轮询(long-polling)以及流(streaming)解决方案。
目前实时Web应用的实现方式,大部分是围绕轮询和其他服务器端推送技术展开的,其中最著名的是Comet。Comet技术可以让服务器主动以异步方式向客户端推送数据。
使用轮询时,浏览器定期发送HTTP请求,并随即接收响应;使用长轮询时,浏览器向服务器发送一个请求,服务器会在一段时间内将其保持在打开状态;使用流解决方案时,浏览器会发送一个完整的HTTP请求,但服务器会发送并保持一个处于打开状态的响应,该响应持续更新并无限期处于打开状态。
上述的三个方法,在发送实时数据时都会涉及到HTTP请求和响应包头,且包含大量额外的、不必要的报头数据,会造成传输延迟。
一、解读HTML5 WebSockets
1、WebSocket握手
为了建立WebSocket通信,客户端和服务器在初始握手时,将HTTP协议升级到WebSocket协议。一旦连接建立成功,就可以在全双工模式下在客户端和服务器之间来回传送WebSocket消息。
注:在网络中,每个消息以0x00字节开头,以0xFF结尾,中间数据采用UTF-8编码格式。
2、WebSocket接口
除了对WebSocket协议的定义之外,还定义了用于JavaScript应用程序的WebSocket接口。
interface WebSocket{ readonly attribute DOMString URL; //就绪状态 const unsigned short CONNECTING = 0; const unsigned short OPEN = 1; const unsigned short CLOSED = 2; readonly attribute unsigned short readyState; readonly attribute unsigned short bufferedAmount; //网络 attribute Function onopen; attribute Function onmessage; attribute Function onclose; boolean send(in DOMSString data); void close(); }; WebSocket implements EventTarget;
注意:ws://和wss://前缀分别表示WebSocket连接和安全的WebSocket连接。
二、HTML5 WebSockets API
本节讨论HTML5 WebSockets的使用方法
1、检测浏览器是否支持
通过window.WebSocket来判断浏览器是否支持。
2、API的基本用法
a. WebSocket对象的创建以及与WebSocket服务器的连接
url = "ws://localhost:8080/echo"; ws = new WebSocket(url);
上述两行代码也可以合并为一行代码:
ws = new WebSocket("ws://localhost:8080/echo");
b. 添加事件监听器
WebSocket遵循异步编程模型,打开socket后,只需等待事件发生,而不需主动向服务器轮询,因此需要添加回调函数来监听事件。
WebSocket对象有三个事件:open、close和message。当连接建立时触发open事件,当收到消息时触发message事件,当WebSocket连接关闭时触发close事件。
ws.onopen = function(){ log("open"); } ws.onmessage = function(){ log(e.data); } ws.onclose = function(){ log("closed"); }
c. 发送消息
当socket处于打开状态(即调用onopen监听程序之后,调用onclose监听程序之前),可以使用send方法发送消息。
ws.send("Hello World");
三、HTML5 WebSockets 应用示例
本节将结合前面讲述的Geolocation接口来创建一个直接在Web页面中计算距离的应用。
1、编写HTML文件
<!DOCTYPE html> <html> <head> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8"> <title>HTML5 WebSocket / Geolocation 追踪器</title> <link rel="stylesheet" href="styles.css"> </head> <body onload="loadDemo()"> <h1>HTML5 WebSocket / Geolocation 追踪器</h1> <div><strong>Geolocation</strong>: <p id="geoStatus">你的浏览器不支持HTML5 Geolocation</p></div> <div><strong>WebSocket</strong>: <p id="socketStatus">你的浏览器不支持HTML5 Web Sockets</p></div> </body> </html>
2、添加WebSocket代码
function loadDemo(){ //确保浏览器支持WebSocket if(window.WebSocket){ url = "ws://localhost:8080";//broadcast WebSocket服务器位置 ws = new WebSocket(url); ws.onopen = function(){ updateSocketStatus("连接已建立"); } ws.onmessage = function(e){ updateSocketeStatus("更新位置数据:" + dataReturned(e.data)); } } }
3、添加Geolocation代码
var geo; if(navigator.geolocation){ geo = navigator.geolocation; updateGeolocationStatus("浏览器支持HTML5 Geolocation"); } geo.watchPosition(updateLocation,handleLocationError,{maximumAge:20000});//每20s更新一次 function updateLocation(position){ var latitude = position.coords.latitude; var longitude = position.coords.longitude; var timestamp = position.timestamp; updateGeolocationStatus("位置更新时间:" + timestamp); var toSend = JSON.stringify([myId,latitude,longitude]); sendMyLocation(toSend); }
4、合并所有内容
<!DOCTYPE html> <html> <head> <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8"> <title>HTML5 WebSocket / Geolocation 追踪器</title> <link rel="stylesheet" href="styles.css"> </head> <body onload="loadDemo()"> <h1>HTML5 WebSocket / Geolocation 追踪器</h1> <div><strong>Geolocation</strong>: <p id="geoStatus">你的浏览器不支持HTML5 Geolocation</p></div> <div><strong>WebSocket</strong>: <p id="socketStatus">你的浏览器不支持HTML5 Web Sockets</p></div> </body> <script> //WebSocket的引用 var ws; //为该会话生成的唯一随机的ID var myId = Math.floor(100000*Math.random()); //当前显示的行数 var rowCount; function updateSocketStatus(message){ document.getElementById("socketStatus").innerHTML = message; } function updateGeolocationStatus(message){ document.getElementById("geoStatus").innerHTML = message; } function loadDemo(){ //确保浏览器支持WebSocket if(window.WebSocket){ url = "ws://localhost:8080";//broadcast WebSocket服务器位置 ws = new WebSocket(url); ws.onopen = function(){ updateSocketStatus("连接已建立"); } ws.onmessage = function(e){ updateSocketStatus("更新位置数据:" + dataReturned(e.data)); } } var geo; if(navigator.geolocation){ geo = navigator.geolocation; updateGeolocationStatus("浏览器支持HTML5 Geolocation"); } geo.watchPosition(updateLocation,handleLocationError,{maximumAge:20000});//每20s更新一次 function updateLocation(position){ var latitude = position.coords.latitude; var longitude = position.coords.longitude; var timestamp = position.timestamp; updateGeolocationStatus("位置更新时间:" + timestamp); var toSend = JSON.stringify([myId,latitude,longitude]); sendMyLocation(toSend); } function sendMyLocation(newLocation){ if(ws){ ws.send(newLocation) } } function dataReturned(locationData){ var allData = JSON.parse(locationData); var incomingId = allData[1]; var incomingLat = allData[2]; var incomingLong = allData[3]; var incomingRow = document.getElementById(incomingId); if(!incomingRow){ incomingRow = document.getElementById("div"); incomingRow.setAttribute("id",incomingId); incomingRow.userText = (incomingId == myId)?"Me":'User' + rowCount; rowCount++; document.body.appendChild(incomingRow); } incomingRow.innerHTML = incomingRow.userText + " \\ Lat: " + incomingLat + " \\ Lon: " + incomingLong; return incomingRow.userText; } function handleLocationError(error){ switch(error.code){ case 0: updateGeolocationStatus("检索位置信息出错: " + error.message); break; case 1: updateGeolocationStatus("用户阻止获取位置信息。"); break; case 2: updateGeolocationStatus("浏览器不能检测你的位置信息: " + error.message); break; case 3: updateGeolocationStatus("浏览器检索位置信息超时。"); break; } } </script> </html>
注意:上述代码的运行需要一个额外服务器的支持,在此把原书里提供的使用Python写的服务器文件附上,关于如何运行Python,请参考网上其他资料。
本文链接:http://www.cnblogs.com/oooweb/p/html5-websockets-tutorials.html
via ocshina