WebSocket的通信过程与实现方法详解(2)

日期：2020-05-11 栏目：程序人生浏览：次

创建 WebSocket 对象：

var ws = new websocket("ws://127.0.0.1:8001");

ws 表示使用 WebSocket 协议，后面接地址及端口

完整的客户端代码：

<script type="text/javascript">
 var ws;
 var box = document.getElementById('box');

 function startWS() {
 ws = new WebSocket('ws://127.0.0.1:8001');
 ws.onopen = function (msg) {
 console.log('WebSocket opened!');
 };
 ws.onmessage = function (message) {
 console.log('receive message: ' + message.data);
 box.insertAdjacentHTML('beforeend', '<p>' + message.data + '</p>');
 };
 ws.onerror = function (error) {
 console.log('Error: ' + error.name + error.number);
 };
 ws.onclose = function () {
 console.log('WebSocket closed!');
 };
 }

 function sendMessage() {
 console.log('Sending a message...');
 var text = document.getElementById('text');
 ws.send(text.value);
 }

 window.onbeforeunload = function () {
 ws.onclose = function () {}; // 首先关闭 WebSocket
 ws.close()
 };
</script>

服务端响应报文 Header

首先我们来看看服务端的响应报文：

HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk=
Sec-WebSocket-Protocol: chat

我们一行行来解释

首先，101 状态码表示服务器已经理解了客户端的请求，并将通过 Upgrade 消息头通知客户端采用不同的协议来完成这个请求；
然后，Sec-WebSocket-Accept 这个则是经过服务器确认，并且加密过后的 Sec-WebSocket-Key；
最后，Sec-WebSocket-Protocol 则是表示最终使用的协议。

Sec-WebSocket-Accept 的计算方法：

将 Sec-WebSocket-Key 跟 258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11 拼接；
通过 SHA1 计算出摘要，并转成 base64 字符串。

注意：Sec-WebSocket-Key/Sec-WebSocket-Accept 的换算，只能带来基本的保障，但连接是否安全、数据是否安全、客户端 / 服务端是否合法的 ws 客户端、ws 服务端，其实并没有实际性的保证。

创建主线程，用于实现接受 WebSocket 建立请求：

def create_socket():
 # 启动 Socket 并监听连接
 sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
 try:
 sock.bind(('127.0.0.1', 8001))

 # 操作系统会在服务器 Socket 被关闭或服务器进程终止后马上释放该服务器的端口，否则操作系统会保留几分钟该端口。
 sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
 sock.listen(5)
 except Exception as e:
 logging.error(e)
 return
 else:
 logging.info('Server running...')

 # 等待访问
 while True:
 conn, addr = sock.accept() # 此时会进入 waiting 状态

 data = str(conn.recv(1024))
 logging.debug(data)

 header_dict = {}
 header, _ = data.split(r'\r\n\r\n', 1)
 for line in header.split(r'\r\n')[1:]:
 key, val = line.split(': ', 1)
 header_dict[key] = val

 if 'Sec-WebSocket-Key' not in header_dict:
 logging.error('This socket is not websocket, client close.')
 conn.close()
 return

 magic_key = '258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11'
 sec_key = header_dict['Sec-WebSocket-Key'] + magic_key
 key = base64.b64encode(hashlib.sha1(bytes(sec_key, encoding='utf-8')).digest())
 key_str = str(key)[2:30]
 logging.debug(key_str)

 response = 'HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n' \
  'Connection: Upgrade\r\n' \
  'Upgrade: websocket\r\n' \
  'Sec-WebSocket-Accept: {0}\r\n' \
  'WebSocket-Protocol: chat\r\n\r\n'.format(key_str)
 conn.send(bytes(response, encoding='utf-8'))
 logging.debug('Send the handshake data')
 WebSocketThread(conn).start()

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WebSocket的通信过程与实现方法详解(2)

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