深入浅出WebSocket(实践聊天室demo)

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什么是WebSocket?

WebSocket 是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议(计算机网络应用层的协议)

在 WebSocket API 中,浏览器和服务器只需要完成一次握手,两者之间就直接可以创建持久性的连接, 并进行双向数据传输。(维基百科)

特点:

  1. 与HTTP协议有良好的兼容性,默认端口也是80和443,握手阶段采用HTTP协议
  2. 建立在TCP协议之上,服务端的实现比较容易

WebSocket连接过程

  1. 建立握手 客户端发起HTTP请求,请求头中含有

    Connection: Upgrade
    Upgrade: Websocket
    Sec-WebSocket-Key:  xxx // 提供给服务器来验证是否收到一个有效的WebSockets请求
    Sec-WebSocket-Version: xxx  // 版本
    

    服务器收到之后,明白要升级websocket连接。向客户端发送101状态码的响应

    101 Switching Protocols
    Connection: Upgrade
    Upgrade: Websocket
    Sec-WebSocket-Accept: xxx
    

    之后就可以进行双端通信

WebSocket与Http的区别

image.png

  1. 二者都是基于TCP,都是应用层协议。但是websocket只是在建立握手时,数据是通过HTTP传输的。

重连机制

目的是防止WebSocket,断开连接时,能主动重连(区分主动断开,不进行重连)

完整代码

// 订阅发布--EventDispatcher
class EventDispatcher {
    listeners= {};
    addEventListener(type, listener) {  // 收集依赖
        if (!this.listeners[type]) {
            this.listeners[type] = [];
        }
        if (this.listeners[type].indexOf(listener) === -1) {
            this.listeners[type].push(listener);
        }
    }
    removeEventListener(type) {  // 清空依赖
        this.listeners[type] = [];
    }
    dispatchEvent(type, data) {  // 循环执行callback
        const listenerArray = this.listeners[type] || [];
        if (listenerArray.length === 0) return;
        listenerArray.forEach(listener => {
            listener.call(this, data);
        });
    }
}


export class WebSocetClient extends EventDispatcher {
    url = '';  // #socket链接
    socket = null; // #socket实例
    reconnectAttempts = 0; // #重连次数
    maxReconnectAttempts = 5;   // #最大重连数
    reconnectInterval = 10000;  // #重连间隔
    stopWs = false; // #彻底终止ws
    // *构造函数
    constructor(url) {
        super();
        this.url = url;
        console.log('[WebSocket] 构造函数');
    }
    // >生命周期钩子
    onopen(callBack) {
        this.addEventListener('open', callBack);
    }
    onmessage(callBack) {
        this.addEventListener('message', callBack);
    }
    onclose(callBack) {
        this.addEventListener('close', callBack);
    }
    onerror(callBack) {
        this.addEventListener('error', callBack);
    }
    // >消息发送
    send(message) {
        if (this.socket && this.socket.readyState === WebSocket.OPEN) {
            this.socket.send(message);
        } else {
            console.error('[WebSocket] 未连接');
        }
    }
    // 初始化连接
    connect() {
        if (this.reconnectAttempts === 0) {
            console.log('WebSocket', `初始化连接中... `);
        }
        if (this.socket && this.socket.readyState === WebSocket.OPEN) {
            return;
        }
        this.socket = new WebSocket(this.url);
        // websocket连接成功
        this.socket.onopen = event => {
            this.stopWs = false;
            // 重置重连尝试成功连接
            this.reconnectAttempts = 0;
            console.log('WebSocket', `连接成功,等待服务端数据推送[onopen]...`);
            this.dispatchEvent('open', event);
        };
        this.socket.onmessage = event => {
            console.log("message");
            
            this.dispatchEvent('message', event);
        };
        this.socket.onclose = event => {
            if (this.reconnectAttempts === 0) {
                console.log('WebSocket', `连接断开[onclose]...`);
            }
            if (!this.stopWs) {
                this.handleReconnect();
            }
            this.dispatchEvent('close', event);
        };
        this.socket.onerror = event => {
            if (this.reconnectAttempts === 0) {
                console.log('WebSocket', `连接异常[onerror]...`);
            }
            this.dispatchEvent('error', event);
        };
    }
    // 断网重连逻辑
    handleReconnect() {
        if (this.reconnectAttempts < this.maxReconnectAttempts) {
            this.reconnectAttempts++;
            console.log('WebSocket', `尝试重连... (${this.reconnectAttempts}/${this.maxReconnectAttempts})`);
            setTimeout(() => {
                this.connect();
            }, this.reconnectInterval);
        } else {
            console.log('WebSocket', `最大重连失败,终止重连:`);
        }
    }
    // 关闭连接
    close() {
        if (this.socket) {
            this.stopWs = true;
            this.socket.close();
            this.socket = null;
            this.removeEventListener('open');
            this.removeEventListener('message');
            this.removeEventListener('close');
            this.removeEventListener('error');
        }
    }
}

使用方法

与官方有一点点不同,多加注意

// 创建实例
const ws = new WebSocketClient('ws://xxx');
ws.connect()
ws.onclose(()=>{})
ws.onerror(()=>{})
ws.onmessage(()=>{
  ws.send("xxx")
})
ws.onopen(()=>{})
ws.close()

心跳机制

参考--># 赶快收藏!全网最佳websocket封装:完美支持断网重连、自动心跳!

实现聊天室demo(基于Socket.io)

官方教程-聊天室-demo

参考文章、视频

# 一文吃透 WebSocket 原理 刚面试完,趁热赶紧整理

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