前言

上一篇文章Go 實(shí)現(xiàn) WebSockets和什么是 WebSockets我們先介紹了什么是 WebSockets 協(xié)議。本篇文章將來介紹如何利用 Go 來實(shí)現(xiàn)一個(gè) WebSockets。要基于 net/http 庫編寫一個(gè)簡單的 WebSocket 響應(yīng)服務(wù)器，我們需要：

• 建立握手
• 從客戶端接收數(shù)據(jù)幀
• 向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)幀
• 關(guān)閉握手

WebSockets 無需客戶端事先請求即可從服務(wù)器傳輸數(shù)據(jù)，允許來回傳遞消息并保持連接打開，直到客戶端或服務(wù)器終止它。因此，可以在客戶端和服務(wù)器之間進(jìn)行雙向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)傳輸。 WebSocket 通信通常通過 TCP 端口號(hào) 443 完成。

WebSocket 協(xié)議規(guī)范定義了兩種 URI 方案：

• WebSocket (ws)：用于非加密連接
• WebSocket Secure (wss)：用于加密連接

建立 HTTP 服務(wù)器

WebSockets 建立在 HTTP 之上，所以首先，我們將設(shè)置一個(gè)基本的 HTTP 服務(wù)器，它可以接受客戶端連接并提供消息。將以下代碼添加到我們的 ??server.go?? 文件中：

package main
import (
"fmt"
"net/http"
)
func main() {
http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
fmt.Fprintf(w, "Welcome to the server!\n")
})
http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

通過運(yùn)行 ??go run server.go??? 啟動(dòng)服務(wù)器。當(dāng)您訪問 ??localhost:8080?? 時(shí)，您應(yīng)該會(huì)看到以下輸出：
 

Welcome to the server!

發(fā)起握手

由于開銷較小，WebSocket 可以在 Web 服務(wù)器和 Web 瀏覽器或客戶端應(yīng)用程序之間實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)通信和快速數(shù)據(jù)傳輸。 WebSocket 通信發(fā)起一個(gè)握手，它使用 HTTP Upgrade() 標(biāo)頭從 HTTP 協(xié)議更改為 WebSocket 協(xié)議。

要建立 WebSocket 連接，需要在客戶端和服務(wù)器之間進(jìn)行一次握手。握手使用 Upgrade() 方法將 HTTP 服務(wù)器連接升級(jí)到 WebSocket 協(xié)議。一旦服務(wù)器停止，我們還將使用 defer 關(guān)閉連接。

現(xiàn)在，我們修改 ??server.go?? 文件，建立一個(gè) WebSocket 握手：

首先，我們需要獲取??gorilla/websocket?? 庫：

$ go get github.com/gorilla/websocket

定義一個(gè) upgrader 結(jié)構(gòu)，用來保存 WebSocket 連接的讀取和寫入緩沖區(qū)大小等信息：

var upgrader = websocket.Upgrader{
ReadBufferSize: 1024,
WriteBufferSize: 1024,
}

然后更改??server.go?? 代碼：

package main
import (
"fmt"
"net/http"
"github.com/gorilla/websocket"
)
var upgrader = websocket.Upgrader{
ReadBufferSize: 1024,
WriteBufferSize: 1024,
}
func main() {
http.HandleFunc("/echo", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
conn, _ := upgrader.Upgrade(w, r, nil) // error ignored for sake of simplicity
for {
// Read message from browser
msgType, msg, err := conn.ReadMessage()
if err != nil {
return
}
// Print the message to the console
fmt.Printf("%s sent: %s\n", conn.RemoteAddr(), string(msg))
// Write message back to browser
if err = conn.WriteMessage(msgType, msg); err != nil {
return
}
}
})
http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
http.ServeFile(w, r, "websockets.html")
})
http.ListenAndServe(":8080", nil)
}

新建一個(gè)??websockets.html?? 文件，寫入如下代碼：

<!-- websockets.html -->
<input id="input" type="text" />
<button onclick="send()">Send</button>
<pre id="output"></pre>
<script>
var input = document.getElementById("input");
var output = document.getElementById("output");
var socket = new WebSocket("ws://localhost:8080/echo");
socket.onopen = function () {
output.innerHTML += "Status: Connected\n";
};
socket.onmessage = function (e) {
output.innerHTML += "Server: " + e.data + "\n";
};
function send() {
socket.send(input.value);
input.value = "";
}
</script>

運(yùn)行??go run server.go?? 文件

打開瀏覽器，輸入??http://localhost:8080/?? ，然后就能看到如下界面：

當(dāng)我們向服務(wù)器輸入hello 后，然后單擊??Send?? 按鈕。

界面如下：

回到服務(wù)器終端也能看到如下信息：

$ go run server.go
[::1]:58036 sent: Hello

至此，一個(gè)簡單的 WebSockets 就完全實(shí)現(xiàn)了。接下來，我們看一下 WebSockets 有哪些實(shí)際運(yùn)用。

WebSockets 的用例

因?yàn)?WebSockets 的主要目的是支持全雙工或雙向通信。除了提供實(shí)時(shí)更新外，WebSockets 還包括一個(gè)可以支持多個(gè)打開的 WebSocket 連接的輕量級(jí)服務(wù)器。與大多數(shù)其他方法相比，WebSockets 可以在更長的時(shí)間內(nèi)維持客戶端和服務(wù)器之間的連接。

目前，WebSockets 為 Android、iOS、Web 和桌面應(yīng)用程序提供跨平臺(tái)支持，WebSockets 常用于以下類型的應(yīng)用程序：

• 實(shí)時(shí)消息
• 多人游戲
• 實(shí)時(shí)比分提要
• 協(xié)作編輯工具
• 實(shí)時(shí)位置和方向應(yīng)用
• 使用 WebRTC 進(jìn)行音頻和視頻聊天

總結(jié)

在本文中，我們探索了 WebSockets，并簡要介紹了它們的工作原理，并仔細(xì)研究了全雙工通信。為了了解 WebSocket 在 Go 中的工作原理，我們構(gòu)建了一個(gè)簡單的待辦事項(xiàng)應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序具有添加和刪除任務(wù)的功能。最后，我們查看了使 WebSockets 有用和通用的幾個(gè)附加特性，并回顧了 WebSockets 的一些實(shí)際應(yīng)用。在 Go 中使用 WebSockets 相當(dāng)簡單明了，但這種組合會(huì)對應(yīng)用程序的性能產(chǎn)生顯著影響。

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