本文主要研究HTML5 WebSockets的使用方法,它是HTML5中最强大的通信功能,定义了一个全双工的通信信道,只需Web上的一个Socket即可进行通信,能减少不必要的网络流量并降低网络延迟。HTML5 WebSockets能使数据从几千字节减少到两字节,延迟从150ms减少到50ms,并且完美淘汰传统的Comet和Ajax轮询(polling)、长轮询(long-polling)以及流(streaming)解决方案。
目前实时Web应用的实现方式,大部分是围绕轮询和其他服务器端推送技术展开的,其中最著名的是Comet。Comet技术可以让服务器主动以异步方式向客户端推送数据。
使用轮询时,浏览器定期发送HTTP请求,并随即接收响应;使用长轮询时,浏览器向服务器发送一个请求,服务器会在一段时间内将其保持在打开状态;使用流解决方案时,浏览器会发送一个完整的HTTP请求,但服务器会发送并保持一个处于打开状态的响应,该响应持续更新并无限期处于打开状态。
上述的三个方法,在发送实时数据时都会涉及到HTTP请求和响应包头,且包含大量额外的、不必要的报头数据,会造成传输延迟。
一、解读HTML5 WebSockets
1、WebSocket握手
为了建立WebSocket通信,客户端和服务器在初始握手时,将HTTP协议升级到WebSocket协议。一旦连接建立成功,就可以在全双工模式下在客户端和服务器之间来回传送WebSocket消息。
注:在网络中,每个消息以0x00字节开头,以0xFF结尾,中间数据采用UTF-8编码格式。
2、WebSocket接口
除了对WebSocket协议的定义之外,还定义了用于JavaScript应用程序的WebSocket接口。
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interface
WebSocket{
readonly attribute DOMString URL; //就绪状态 const unsigned short CONNECTING = 0; const unsigned short OPEN = 1; const unsigned short CLOSED = 2; readonly attribute unsigned short readyState; readonly attribute unsigned short bufferedAmount; //网络 attribute Function onopen; attribute Function onmessage; attribute Function onclose; boolean send( in
DOMSString data);
void close(); }; WebSocket implements
EventTarget;
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注意:ws://和wss://前缀分别表示WebSocket连接和安全的WebSocket连接。
二、HTML5 WebSockets API
本节讨论HTML5 WebSockets的使用方法
1、检测浏览器是否支持
通过window.WebSocket来判断浏览器是否支持。
2、API的基本用法
a. WebSocket对象的创建以及与WebSocket服务器的连接
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上述两行代码也可以合并为一行代码:
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b. 添加事件监听器
WebSocket遵循异步编程模型,打开socket后,只需等待事件发生,而不需主动向服务器轮询,因此需要添加回调函数来监听事件。
WebSocket对象有三个事件:open、close和message。当连接建立时触发open事件,当收到消息时触发message事件,当WebSocket连接关闭时触发close事件。
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ws.onopen = function (){
log( "open" );
} ws.onmessage = function (){
log(e.data);
} ws.onclose = function (){
log( "closed" );
} |
c. 发送消息
当socket处于打开状态(即调用onopen监听程序之后,调用onclose监听程序之前),可以使用send方法发送消息。
ws.send("Hello World");
三、HTML5 WebSockets 应用示例
本节将结合前面讲述的Geolocation接口来创建一个直接在Web页面中计算距离的应用。
1、编写HTML文件
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<!DOCTYPE html> <html> <head>
<meta http-equiv= "Content-Type"
content= "text/html; charset=UTF-8" >
<title>HTML5 WebSocket / Geolocation 追踪器</title>
<link rel= "stylesheet"
href= "styles.css" >
</head>
<body onload= "loadDemo()" >
<h1>HTML5 WebSocket / Geolocation 追踪器</h1>
<div><strong>Geolocation</strong>: <p id= "geoStatus" >你的浏览器不支持HTML5 Geolocation</p></div>
<div><strong>WebSocket</strong>: <p id= "socketStatus" >你的浏览器不支持HTML5 Web Sockets</p></div>
</body>
</html> |
2、添加WebSocket代码
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function
loadDemo(){
//确保浏览器支持WebSocket
if (window.WebSocket){
ws = new
WebSocket(url);
ws.onopen = function (){
updateSocketStatus( "连接已建立" );
}
ws.onmessage = function (e){
updateSocketeStatus( "更新位置数据:"
+ dataReturned(e.data));
}
}
} |
3、添加Geolocation代码
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var
geo;
if (navigator.geolocation){
geo = navigator.geolocation;
updateGeolocationStatus( "浏览器支持HTML5 Geolocation" );
} geo.watchPosition(updateLocation,handleLocationError,{maximumAge:20000}); //每20s更新一次
function
updateLocation(position){
var
latitude = position.coords.latitude;
var
longitude = position.coords.longitude;
var
timestamp = position.timestamp;
updateGeolocationStatus( "位置更新时间:"
+ timestamp);
var
toSend = JSON.stringify([myId,latitude,longitude]);
sendMyLocation(toSend);
} |
4、合并所有内容
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<!DOCTYPE html> <html> <head>
<meta http-equiv= "Content-Type"
content= "text/html; charset=UTF-8" >
<title>HTML5 WebSocket / Geolocation 追踪器</title>
<link rel= "stylesheet"
href= "styles.css" >
</head>
<body onload= "loadDemo()" >
<h1>HTML5 WebSocket / Geolocation 追踪器</h1>
<div><strong>Geolocation</strong>: <p id= "geoStatus" >你的浏览器不支持HTML5 Geolocation</p></div>
<div><strong>WebSocket</strong>: <p id= "socketStatus" >你的浏览器不支持HTML5 Web Sockets</p></div>
</body>
<script>
//WebSocket的引用
var
ws;
//为该会话生成的唯一随机的ID
var
myId = Math.floor(100000*Math.random());
//当前显示的行数
var
rowCount;
function
updateSocketStatus(message){
document.getElementById( "socketStatus" ).innerHTML = message;
}
function
updateGeolocationStatus(message){
document.getElementById( "geoStatus" ).innerHTML = message;
}
function
loadDemo(){
//确保浏览器支持WebSocket
if (window.WebSocket){
ws = new
WebSocket(url);
ws.onopen = function (){
updateSocketStatus( "连接已建立" );
}
ws.onmessage = function (e){
updateSocketStatus( "更新位置数据:"
+ dataReturned(e.data));
}
}
var
geo;
if (navigator.geolocation){
geo = navigator.geolocation;
updateGeolocationStatus( "浏览器支持HTML5 Geolocation" );
}
geo.watchPosition(updateLocation,handleLocationError,{maximumAge:20000}); //每20s更新一次
function
updateLocation(position){
var
latitude = position.coords.latitude;
var
longitude = position.coords.longitude;
var
timestamp = position.timestamp;
updateGeolocationStatus( "位置更新时间:"
+ timestamp);
var
toSend = JSON.stringify([myId,latitude,longitude]);
sendMyLocation(toSend);
}
function
sendMyLocation(newLocation){
if (ws){
ws.send(newLocation)
}
}
function
dataReturned(locationData){
var
allData = JSON.parse(locationData);
var
incomingId = allData[1];
var
incomingLat = allData[2];
var
incomingLong = allData[3];
var
incomingRow = document.getElementById(incomingId);
if (!incomingRow){
incomingRow = document.getElementById( "div" );
incomingRow.setAttribute( "id" ,incomingId);
incomingRow.userText = (incomingId == myId)? "Me" : ‘User‘
+ rowCount;
rowCount++;
document.body.appendChild(incomingRow);
}
incomingRow.innerHTML = incomingRow.userText + " \\ Lat: "
+
incomingLat + " \\ Lon: "
+
incomingLong;
return
incomingRow.userText;
}
function
handleLocationError(error){
switch (error.code){
case
0:
updateGeolocationStatus( "检索位置信息出错: "
+ error.message);
break ;
case
1:
updateGeolocationStatus( "用户阻止获取位置信息。" );
break ;
case
2:
updateGeolocationStatus( "浏览器不能检测你的位置信息: "
+ error.message);
break ;
case
3:
updateGeolocationStatus( "浏览器检索位置信息超时。" );
break ;
}
}
</script>
</html> |
注意:上述代码的运行需要一个额外服务器的支持,在此把原书里提供的使用Python写的服务器文件附上,关于如何运行Python,请参考网上其他资料。
本文链接:http://www.cnblogs.com/oooweb/p/html5-websockets-tutorials.html
via ocshina