截至目前为止,我们所接触到的项目内部都是基于HTTP协议实现通信的:http协议是无链接无状态,客户端发送请求,服务端返回响应,服务端不会自动朝客户端发送消息。
有三种方式实现服务端主动向客户端推送消息:
1.轮询 2.长轮询 3.websocket
轮询
效率低、基本不用
让浏览器定时朝后端发送请求(通过ajax向后端偷偷发送数据),比如每隔五秒钟发一次请求,那么你的数据延迟就可能会高达五秒
不足之处
数据延迟
消耗资源过大
请求次数太多
长轮询
兼容性好,一般大公司都会考虑使用它
# 队列+ajax 服务端给每个客户端建立队列,让浏览器通过ajax朝服务端要数据,去各自的队列中获取 如果没有数据则会阻塞但是不会一直阻塞,比如阻塞你30秒,还没有数据则返回,然后让客户端浏览器再次发送请求数据的请求。 让浏览器内部偷偷的朝服务端获取数据,客户端第一次来的时候会给每一个客户端创建一个独有的队列,之后客户端请求数据都是从自己对应的队列中索要,
由于队列没有数据的时候,get方法会阻塞一旦有数据又会立刻运行,所以我们利用timeout参数加异常捕获的方式来做到基本零延迟
相对于轮询 基本是没有消息延迟的 请求次数降低了很多 # web版本的qq和微信基本上用的都是这么一个逻辑
基于ajax及队列实现的长轮询的功能(django简易版的聊天室)
""" 1.首页自定义用户唯一表示,给每个用户初始化一个队列 2.发送按钮绑定点击事件 后端讲数据放入每一个队列中 3.书写自动获取数据的ajax代码 循环调用 4.前端获取数据DOM操作渲染页面 """
urls.py
#基于ajax+队列实现长轮询,聊天页面 url(r'^ab_bl/', views.ab_bl), #前端给后端发送信息 url(r'^send_msg/', views.send_msg), #展示前端的信息 url(r'^get_msg/', views.get_msg),
ab_bl.html
<body> <h1>{{ name }}聊天室</h1> <p> <input type="text" name="content" id="d2"> <button id="d1">发送</button> </p> <h1>聊天记录</h1> <div id="content"></div> <script> //点击发送触发ajax $('#d1').click(function () { $.ajax({ url:'/send_msg/', //消息发送地址,后端 type:'post', data:{'content':$('#d2').val()}, //传递给后端的信息 success:function (data) { //后端返回给前端的消息 } }) }); function getMsg(){ $.ajax({ url:'/get_msg/', type:'get', data:{'name':'{{ name }}'}, // 只要当前登陆人的队列中的数据 success:function (args) { // 针对返回的消息做相应的处理 if(args.status){ // 有消息则渲染页面 讲消息全局放到聊天纪录里面 // 1 创建标签 var pEle = $('<p>'); // 2 给标签设置文本内容 pEle.text(args.msg); // 3 讲创建好的标签添加到聊天记录div标签内 $('#content').append(pEle) }else{ // 没有消息 则继续发送 } getMsg() // 循环请求数据 } }) } $(function () { getMsg() //页面加载完毕自动执行 }) </script> </body>
views.py
from django.shortcuts import render,HttpResponse import queue from django.http import JsonResponse # 全局大字典 q_dict = {} # {'唯一表示':队列,....} def ab_bl(request): #从路径传参name,用于做每个用户的标识 name=request.GET.get('name') #给每一个客户端创建一个队列 q_dict[name]=queue.Queue() return render(request,'ab_bl.html',locals()) #前端给后端传递消息 def send_msg(request): if request.method == 'POST': #获取用户发送的消息:ajax中data传递的数据 content=request.POST.get('content') #将该消息传递给所有的队列 for q in q_dict.values(): q.put(content) return HttpResponse('ok') #获取队列中数据 def get_msg(request): name = request.GET.get('name') # 拿到对应的队列 q = q_dict.get(name) # 讲队列中可能有的数据取出并返回给前端浏览器 # 定义一个字典与ajax进行交互 back_dic = {'status': True, 'msg': ''} try: data = q.get(timeout=10) # 等10s 没有则直接报错 back_dic['msg'] = data except queue.Empty as e: back_dic['status'] = False return JsonResponse(back_dic)
websocket
目前主流的浏览器都是支持websocket
HTTP协议 网络协议(不加密传输)
HTTPS协议 网络协议(加密传输)
上面两个协议都是短链接
websocket网络协议 (加密传输)
浏览器和服务端创建链接之后 默认不再断开
两端都可以基于该链接收发消息
websocket的诞生能够真正做到服务端发送消息而不再是被动的发送
websocket内部原理
分成两大部分 1.握手环节:验证服务端是否支持websocket协议 第一次访问服务端的时候(基于http协议) 浏览器产生一个随机字符串放在请求头中给服务端发送一份,自己留一份 Sec-WebSocket-Key: ePW8kp1XqLNWbJxE/Q38SA== 服务端和客户端都对随机字符串做下面的操作 随机字符串 + magic string拼接 然后再讲拼接好的结果进行加密处理(sha1/base64)的到密文
服务端将产生的密文通过响应头再次发送给客户端浏览器 浏览器自动比对双方产生的密文是否一致,如果一致说明服务端支持websocket 如果不一致会报错 假设比对上了 建立websocket链接 基于该链接收发消息 2.收发数据 密文传输 >>> 必然要涉及解密(全球统一)的过程 基于网络传输的数据都是二进制格式 对应到我们python中就是bytes类型 数据解密过程 1.对收到的消息,先读取数据的第2个字节的后7位(payload)字节 根据7位数据的大小来指定不同的解密流程 =127:再往后读取8个字节 =126:再往后读取2个字节 <=125:不再往后读取 除去前面读取的数据之外 再往后读4个字节(masking-key) 拿着它去解析后面的真实数据(依据一个计算公式)
代码验证
后端代码无需掌握,前端的就行
<!--前端只需要写一行代码就可以了--> <script> var ws = new WebSocket('ws://127.0.0.1:22/') </script> <!--通过ws对象点send方法即可实现websocket的数据交互-->