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WebSocket实战之——JavaScript例子

一、详细代码案例

详细解读一个简单html5 WebSocket的Js实例教程,附带完整的javascript websocket实例源码，以及实例代码效果演示页面，并对本实例的核心代码进行了深入解读。

从WebSocket通讯三个阶段（打开握手、数据传递、关闭握手）进行了探讨，各阶段中浏览器和服务器做了些什么事情也有所涉及。

//检查浏览器是否支持WebSocket
if(window.WebSocket){
    console.log('This browser supports WebSocket');
}else{
    console.log('This browser does not supports WebSocket');
}

Html演示代码

<!DOCTYPE html>  
<meta charset="utf-8" />  
<title>WebSocket Test</title>  
<script language="javascript"type="text/javascript">  
    var wsUri ="ws://echo.websocket.org/"; 
    var output;  
     
    function init() { 
        output = document.getElementById("output"); 
        testWebSocket(); 
    }  
  
    function testWebSocket() { 
        websocket = new WebSocket(wsUri); 
        websocket.onopen = function(evt) { 
            onOpen(evt) 
        }; 
        websocket.onclose = function(evt) { 
            onClose(evt) 
        }; 
        websocket.onmessage = function(evt) { 
            onMessage(evt) 
        }; 
        websocket.onerror = function(evt) { 
            onError(evt) 
        }; 
    }  
  
    function onOpen(evt) { 
        writeToScreen("CONNECTED"); 
        doSend("WebSocket rocks"); 
    }  
  
    function onClose(evt) { 
        writeToScreen("DISCONNECTED"); 
    }  
  
    function onMessage(evt) { 
        writeToScreen('<span style="color: blue;">RESPONSE: '+ evt.data+'</span>'); 
        websocket.close(); 
    }  
  
    function onError(evt) { 
        writeToScreen('<span style="color: red;">ERROR:</span> '+ evt.data); 
    }  
  
    function doSend(message) { 
        writeToScreen("SENT: " + message);  
        websocket.send(message); 
    }  
  
    function writeToScreen(message) { 
        var pre = document.createElement("p"); 
        pre.style.wordWrap = "break-word"; 
        pre.innerHTML = message; 
        output.appendChild(pre); 
    }  
  
    window.addEventListener("load", init, false);  
</script>  
<h2>WebSocket Test</h2>  
<div id="output"></div>  
</html>

二、主要代码解读：

1、申请一个WebSocket对象

参数是需要连接的服务器端的地址，同http协议使用http://开头一样，WebSocket协议的URL使用ws://开头，另外安全的WebSocket协议使用wss://开头。

var wsUri ="ws://echo.websocket.org/";
websocket = new WebSocket(wsUri);

2、WebSocket对象一共支持四个消息 onopen, onmessage, onclose和onerror

我们可以看出所有的操作都是采用消息的方式触发的，这样就不会阻塞UI，使得UI有更快的响应时间，得到更好的用户体验。

（1）当Browser和WebSocketServer连接成功后，会触发onopen消息;

websocket.onopen = function(evt) {};

（2）如果连接失败，发送、接收数据失败或者处理数据出现错误，browser会触发onerror消息;

websocket.onerror = function(evt) { };

（3）当Browser接收到WebSocketServer发送过来的数据时，就会触发onmessage消息，参数evt中包含server传输过来的数据;

websocket.onmessage = function(evt) { };

（4）当Browser接收到WebSocketServer端发送的关闭连接请求时，就会触发onclose消息。

websocket.onclose = function(evt) { };

3、通信协议

WebSocket与TCP、HTTP的关系WebSocket与http协议一样都是基于TCP的，所以他们都是可靠的协议，Web开发者调用的WebSocket的send函数在browser的实现中最终都是通过TCP的系统接口进行传输的。

WebSocket和Http协议一样都属于应用层的协议，那么他们之间有没有什么关系呢?答案是肯定的，WebSocket在建立握手连接时，数据是通过http协议传输的，但是在建立连接之后，真正的数据传输阶段是不需要http协议参与的。

三、WebSocket通讯详细解读：

从下图可以明显的看到，分三个阶段：

打开握手
数据传递
关闭握手

下图显示了WebSocket主要的三步浏览器和服务器端分别做了那些事情。

四、WebSocket的优点

a)、服务器与客户端之间交换的标头信息很小，大概只有2字节;

b)、客户端与服务器都可以主动传送数据给对方;

c)、不用频率创建TCP请求及销毁请求，减少网络带宽资源的占用，同时也节省服务器资源;

五、建立连接的握手

当Web应用程序调用new WebSocket(url)接口时，Browser就开始了与地址为url的WebServer建立握手连接的过程。

1. Browser与WebSocket服务器通过TCP三次握手建立连接，如果这个建立连接失败，那么后面的过程就不会执行，Web应用程序将收到错误消息通知。

2. 在TCP建立连接成功后，Browser/UA通过http协议传送WebSocket支持的版本号，协议的字版本号，原始地址，主机地址等等一些列字段给服务器端。

3. WebSocket服务器收到Browser/UA发送来的握手请求后，如果数据包数据和格式正确，客户端和服务器端的协议版本号匹配等等，就接受本次握手连接，并给出相应的数据回复，同样回复的数据包也是采用http协议传输。

4. Browser收到服务器回复的数据包后，如果数据包内容、格式都没有问题的话，就表示本次连接成功，触发onopen消息，此时Web开发者就可以在此时通过send接口想服务器发送数据。否则，握手连接失败，Web应用程序会收到onerror消息，并且能知道连接失败的原因。

这个握手很像HTTP，但是实际上却不是，它允许服务器以HTTP的方式解释一部分handshake的请求，然后切换为websocket

六、数据传输

WebScoket协议中，数据以帧序列的形式传输。

考虑到数据安全性，客户端向服务器传输的数据帧必须进行掩码处理。服务器若接收到未经过掩码处理的数据帧，则必须主动关闭连接。

服务器向客户端传输的数据帧一定不能进行掩码处理。客户端若接收到经过掩码处理的数据帧，则必须主动关闭连接。

针对上情况，发现错误的一方可向对方发送close帧(状态码是1002，表示协议错误)，以关闭连接。

关闭WebSocket(握手)

使用Wireshark监控到的上面WebSocket例子的数据。

GET / HTTP/1.1

　　Upgrade: websocket

　　Connection: Upgrade

　　Host: echo.websocket.org

　　Origin: null

　　Pragma: no-cache

　　Cache-Control: no-cache

　　Sec-WebSocket-Key: Qcgtb1RJ6HceeTRLPFux/A==

　　Sec-WebSocket-Version: 13

　　Sec-WebSocket-Extensions: x-webkit-deflate-frame

　　Cookie: __utma=9925811.951031439.1365242028.1365980711.1366068689.5; __utmc=9925811; __utmz=9925811.1365242028.1.1.utmcsr=websocket.org|utmccn=(referral)|utmcmd=referral|utmcct=/

　　HTTP/1.1 101 Web Socket Protocol Handshake

　　Upgrade: WebSocket

　　Connection: Upgrade

　　Sec-WebSocket-Accept: 84Qpane33QhxOmcz8bGkFdE1AHk=

　　Server: Kaazing Gateway

　　Date: Tue, 16 Apr 2013 09:51:25 GMT

　　Access-Control-Allow-Origin: null

　　Access-Control-Allow-Credentials: true

　　Access-Control-Allow-Headers: content-type

　　Access-Control-Allow-Headers: authorization

　　Access-Control-Allow-Headers: x-websocket-extensions

　　Access-Control-Allow-Headers: x-websocket-version

　　Access-Control-Allow-Headers: x-websocket-protocol

　　..a[

　　J6>h..8a/.{x%.0y..WebSocket rocks..i.....