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HTML5 WebSocket 技術介紹

系統 2606 0

WebSocket是html5規范新引入的功能,用于解決瀏覽器與后臺服務器雙向通訊的問題,使用WebSocket技術,后臺可以隨時向前端推送消息,以保證前后臺狀態統一,在傳統的無狀態HTTP協議中,這是“無法做到”的。

傳統服務端推(server push)技術

WebSocket提出之前,為了解決后臺推送消息到前臺的需求,提出了一些解決方案,這些方案使用已有的技術(如ajax,iframe,flashplayer,java applet …),通過一些變通的處理來實現。

簡單輪詢

最簡單的是前臺輪詢,每隔一段時間去請求后臺,以獲取最新狀態,這種方式最容易實現,但效果也最差,頻繁盲目的調用后臺,帶來不必要的開銷,且實時性無法保障,后臺出現更新,前端需要在下一次輪詢時才知道。

長輪詢

為了解決這些弊端,進化出長輪詢技術,輪詢請求會在后臺阻塞,相當于保持一個長連接,直到后臺出現更新或者超時才返回,這樣就可以保證更新的及時性,前端得到請求后,重新建立輪詢連接,等待后臺的更新通知。

http://www.ibm.com/developerworks/cn/web/wa-lo-comet/fig002.jpg

其他方案

其他解決方案無外乎保持一個長連接(如Iframe及htmlfile流),實時的從后臺獲取信息,或者借助第三方插件(flashPlayer, jre),使用的是flash xmlsocket或者java applet socket技術,這些方式都不夠純html,所以這里就不過多介紹了,更多傳統server push 技術可參考IBM的文章: http://www.ibm.com/developerworks/cn/web/wa-lo-comet/

WebSocket介紹

webSocket是html5新引入的技術,允許后臺隨時向前端發送文本或者二進制消息,WebSocket是一種全新的協議,不屬于http無狀態協議,協議名為”ws”,這意味著一個websocket連接地址會是這樣的寫法:ws://twaver.com:8080/webSocketServer。ws不是http,所以傳統的web服務器不一定支持,需要服務器與瀏覽器同時支持, WebSocket才能正常運行,目前的支持還不普遍,需要特別的web服務器和現代的瀏覽器。

瀏覽器對WebSocket的支持

Google Chrome瀏覽器最先支持WebSocket,隨后是Safari,Firefox,此外最新版本的Opera和IE(Opera11,IE10)也支持WebSocket。
下面是主要瀏覽器的支持情況,Opera11中默認關閉了WebSocket支持,所以這里沒有列出,更多信息可參考:http://en.wikipedia.org/wiki/WebSocket 與 http://caniuse.com/#search=websockets

HTML5 WebSocket 技術介紹

客戶端WebSocket的主要方法

瀏覽器支持程度各有區別,前面wiki中關于WebSocket的“Browser support”章節有介紹,遵循w3c關于WebSocket API的相關規范,瀏覽器提供了WebSocket類型,在Firefox中為MozWebSocket,檢測瀏覽器是否支持WebSocket可以使用下面的腳本代碼:

檢測瀏覽器是否支持WebSocket

1 window.WebSocket = window.WebSocket || window.MozWebSocket;
2 if (!window.WebSocket){
3 alert( "WebSocket not supported by this browser" );
4 return ;
5 }

構造函數 – WebSocket#constructor(url, optional protocols)
第一個參數是請求地址,第二個參數選填,表示協議名
使用示例:

1 var websocket = new WebSocket( " ws://127.0.0.1:8080/alarm/alarmServer " );

事件 – open/message/close/error
WebSocket#onopen, onmessage, onclose, onerror
連接打開時,回調onopen方法,接收到后臺消息時會觸發到onmessage事件,后臺關閉時調用onclose,出現連接異常時可在onerror中捕獲
使用示例:

1 websocket.onmessage = function (evt){
2 var data = evt.data;
3 }

方法 – send/close
發送消息 – WebSocket#send(data)
關閉連接 – WebSocket#close(optional code, optional reason)
使用示例:

1 websocket.send(JSON.stringify({action: "node.remove" , id: "001" }));

服務器對WebSocket的支持

WebSocket不同于http協議,傳統的web服務器通常不支持WebSocket,比如tomcat目前就不支持(tomcat 7.0.26 支持WebSocket了),反倒是一些小眾的或者更活躍的web server率先支持WebSocket,如jetty,以及基于node.js的WebSocket-Node擴展,基本上各種編程語言都有相應的服務器可以選擇,下圖是我列舉的幾種,詳細情況參閱:http://en.wikipedia.org/wiki/Comparison_of_WebSocket_implementations
HTML5 WebSocket 技術介紹
服務器端編程語言各不相同,具體實現自然也不相同,即使是同一種語言,實現類和接口函數也有很大的差別,比如jetty和netty都是基于java語言,但他們的實現類幾乎沒有相同命名的,下面我以jetty(http://www.eclipse.org/jetty)為例,簡單介紹WebSocket相關的類和方法:

jetty對WebSocket的實現

WebSocketServlet 基于servlet標準,增加了 doWebSocketConnect(…) 方法,為客戶端請求創建一個后臺對應的WebSocket實例

1 org.eclipse.jetty.websocket.WebSocketServlet
2 {
3 WebSocket doWebSocketConnect(HttpServletRequest request, String protocol)
4 }

后臺WebSocket類,與客戶端WebSocket類對應,能監聽open, message, close等狀態變化事件,并包含一個Connection屬性,用于向客戶端發送消息

1 org.eclipse.jetty.websocket.WebSocket
2 org.eclipse.jetty.websocket.WebSocket.OnTextMessage
3 {
4 void onOpen(Connection connect);
5 void onClose( int code, String message);
6 void onMessage(String message);
7 }

WebSocket.Connection 后臺連接類,包含于 WebSocket 對象中,用于向客戶端推送消息

1 org.eclipse.jetty.websocket.WebSocket.Connection
2 {
3 void sendMessage(String message);
4 }

本篇先做介紹,后續將介紹一個WebSocket與TWaver組件結合的實例…



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