一、Websockets介绍
随着互联网的发展，传统的HTTP协议已经很难满足Web应用日益复杂的需求了。近年来，随着HTML5的诞生，WebSocket协议被提出，它实现了浏览器与服务器的全双工通信，扩展了浏览器与服务端的通信功能，使服务端也能主动向客户端发送数据。
我们知道，传统的HTTP协议是无状态的，每次请求（request）都要由客户端（如
浏览器）主动发起，服务端进行处理后返回response结果，而服务端很难主动向客户端发送数据；这种客户端是主动方，服务端是被动方的传统Web模式
对于信息变化不频繁的Web应用来说造成的麻烦较小，而对于涉及实时信息的Web应用却带来了很大的不便，如带有即时通信、实时数据、订阅推送等功能的应
用。在WebSocket规范提出之前，开发人员若要实现这些实时性较强的功能，经常会使用折衷的解决方法：轮询（polling）和Comet技术。其实后者本质上也是一种轮询，只不过有所改进。
轮询是最原始的实现实时Web应用的解决方案。轮询技术要求客户端以设定的时间间隔周期性地向服务端发送请求，频繁地查询是否有新的数据改动。明显地，这种方法会导致过多不必要的请求，浪费流量和服务器资源。
Comet技术又可以分为长轮询和流技术。长轮询改进了上述的轮询技术，减小了无用的请求。它会为某些数据设定过期时间，当数据过期后才会向服务端发送请求；这种机制适合数据的改动不是特别频繁的情况。流技术通常是指客户端使用一个隐藏的窗口与服务端建立一个HTTP长连接，服务端会不断更新连接状态以保持HTTP长连接存活；这样的话，服务端就可以通过这条长连接主动将数据发送给客户端；流技术在大并发环境下，可能会考验到服务端的性能。
这两种技术都是基于请求-应答模式，都不算是真正意义上的实时技术；它们的每一次请求、应答，都浪费了一定流量在相同的头部信息上，并且开发复杂度也较大。
伴随着HTML5推出的WebSocket，真正实现了Web的实时通信，使B/S模式具备了C/S模式的实时通信能力。WebSocket的工作流程是这
样的：浏览器通过JavaScript向服务端发出建立WebSocket连接的请求，在WebSocket连接建立成功后，客户端和服务端就可以通过
TCP连接传输数据。因为WebSocket连接本质上是TCP连接，不需要每次传输都带上重复的头部数据，所以它的数据传输量比轮询和Comet技术小了很多.
关于websocket的优点可以看：http://www.tuicool.com/articles/7zyMvy6
二，Python中的WebSocket
Django的WebSocket：
1.dwebsocket： https://www.cnblogs.com/huguodong/p/6611602.html
2.channels： http://www.cnblogs.com/evilliu/articles/6529087.html
参考链接：https://www.cnblogs.com/jingmoxukong/p/7755643.html
这里使用flask作为服务器，python版本为3.6.5
安装模块
pip install gevent-websocket
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from flask import Flask,request,render_template from geventwebsocket.handler import WebSocketHandler from gevent.pywsgi import WSGIServer from geventwebsocket.websocket import WebSocket import json app = Flask(__name__) user_dict = {} # 空字典,用来存放用户名和发送消息 @app.route("/<username>") # 参数为用户名 def index(username): # 获取请求的WebSocket对象 user_socket = request.environ.get("wsgi.websocket") # type:WebSocket if user_socket: # 设置键值对 # {'xiao': <geventwebsocket.websocket.WebSocket object at 0x0000020F6F6B8DB0>} user_dict[username] = user_socket print(user_dict) # 循环,接收消息 while True: # 接收消息 msg = user_socket.receive() print(msg) # 反序列化数据,因为前端发送的是json recv_msg = json.loads(msg) print(recv_msg) # 构造数据结构 send_msg = { # 获取用户名 "username":recv_msg.get("username"), # 获取消息 "msg":recv_msg.get("msg") } # 遍历字典 for i in user_dict.values(): # 这里的i就是websocket对象 # 判断websocket对象等于请求的websocket对象 if i == user_socket: # 跳过循环 continue # 发送数据,对数据做序列化 i.send(json.dumps(send_msg)) @app.route("/ws") def ws(): return render_template("many_people.html") if __name__ == '__main__': # 创建一个WebSocket服务器 http_serv = WSGIServer(("0.0.0.0",5000),app,handler_class=WebSocketHandler) # 开始监听HTTP请求 http_serv.serve_forever() # app.run("0.0.0.0", 5000, debug=True)
前端
<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>Title</title> </head> <body> 你的昵称：<input type="text" id="nickname"> <button onclick="connws()">连接服务器</button> <br><br> 发送消息：<input type="text" id="talk"> <button onclick="send_msg()">发送信息</button><br><br> <div style=" 500px;height: 100%;border: 1px red solid;" id="text"> </div> </body> <script type="application/javascript"> var user_name = null; //用户名 var ws = null; //WebSocket 对象,默认设置为空 //连接ws function connws() { //获取输入框中的用户名 user_name = document.getElementById("nickname").value; //创建 WebSocket 对象 ws = new WebSocket("ws://127.0.0.1:5000/" + user_name); //客户端接收服务端数据时触发 ws.onmessage = function (data) { // 反序列化接收数据 var recv_msg = JSON.parse(data.data); console.log(recv_msg); // 执行自定义函数createDiv,传入2个参数 createDiv(recv_msg.username, recv_msg.msg); }; } //发送消息 function send_msg() { // 获取输入框的发送消息 var talk = document.getElementById("talk").value; // 执行自定义函数createDiv createDiv("w", talk); // 组件发送数据对象 send_str = { username:user_name, //用户名 msg:talk //消息 }; //使用连接发送数据，序列化对象 ws.send(JSON.stringify(send_str)); }; //显示聊天信息 function createDiv(self, content) { // 创建div标签 var divtag = document.createElement("div"); //定义格式 var who = self + " : "; // 判断参数为w时 if (self == "w") { // 替换字符串 who = "我 : " } // 修改显示框的text属性 divtag.innerText = who + content; // 获取显示框 var text = document.getElementById("text"); // appendChild() 方法向节点添加最后一个子节点 // 添加一个div标签 text.appendChild(divtag); } </script> </html>
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from flask import Flask,request,render_template from geventwebsocket.handler import WebSocketHandler from gevent.pywsgi import WSGIServer from geventwebsocket.websocket import WebSocket import json app = Flask(__name__) user_dict = {} # 空字典,用来存放用户名和发送消息 @app.route("/<username>") # 参数为用户名 def index(username): # 获取请求的WebSocket对象 user_socket = request.environ.get("wsgi.websocket") # type:WebSocket if user_socket: # 设置键值对 # {'xiao': <geventwebsocket.websocket.WebSocket object at 0x0000020F6F6B8DB0>} user_dict[username] = user_socket print(user_dict) # 循环,接收消息 while True: # 接收消息 msg = user_socket.receive() # print(msg) # 反序列化数据,因为前端发送的是json recv_msg = json.loads(msg) print(recv_msg) # 构造数据结构 send_msg = { # 消息 "msg": recv_msg.get("msg"), # 来自于哪个用户 "from_user": username, } # 获取聊天对象的名字 to_user = user_dict.get(recv_msg.get("to_user")) # 发送数据 to_user.send(json.dumps(send_msg)) @app.route("/ws") def ws(): return render_template("single_chat.html") if __name__ == '__main__': # 创建一个WebSocket服务器 http_serv = WSGIServer(("0.0.0.0",5000),app,handler_class=WebSocketHandler) # 开始监听HTTP请求 http_serv.serve_forever() # app.run("0.0.0.0", 5000, debug=True)
<!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset="UTF-8"> <title>Title</title> </head> <body> 你的昵称：<input type="text" id="nickname"> <button onclick="connws()">连接服务器</button> <br> 与谁说话：<input type="text" id="sender"> <br> 发送消息：<input type="text" id="talk"> <button onclick="send_msg()">发送信息</button><br/><br/> <div style=" 500px;height: 100%;border: 1px red solid;" id="text"> </div> </body> <script type="application/javascript"> var user_name = null; //用户名 var ws = null; //WebSocket 对象,默认设置为空 //连接ws function connws() { //获取输入框中的用户名 user_name = document.getElementById("nickname").value; //创建 WebSocket 对象 ws = new WebSocket("ws://127.0.0.1:5000/" + user_name); //客户端接收服务端数据时触发 ws.onmessage = function (data) { // 反序列化接收数据 var recv_msg = JSON.parse(data.data); console.log(recv_msg); // 执行自定义函数createDiv,传入2个参数 createDiv(recv_msg.from_user, recv_msg.msg); }; } function send_msg() { // 获取输入框的发送消息 var talk = document.getElementById("talk").value; // 获取输入框的聊天对象 var sender = document.getElementById("sender").value; // 执行自定义函数createDiv createDiv("w", talk); // 构造发送数据对象 send_str = { msg:talk, //消息 to_user:sender, //对方 }; //使用连接发送数据，序列化对象 ws.send(JSON.stringify(send_str)); }; //显示聊天信息 function createDiv(self, content) { // 创建div标签 var divtag = document.createElement("div"); //定义格式 var who = self + " : "; // 判断参数为w时 if (self == "w") { // 替换字符串 who = "我 : " } // 修改显示框的text属性 divtag.innerText = who + content; // 获取显示框 var text = document.getElementById("text"); // appendChild() 方法向节点添加最后一个子节点 // 添加一个div标签 text.appendChild(divtag); } </script> </html>
相关拓展：https://segmentfault.com/a/1190000010140660