详解Django中使用Websockets方法
- 高洛峰原创
- 2017-03-24 16:41:593706浏览
一、Websockets介绍
随着互联网的发展，传统的HTTP协议已经很难满足Web应用日益复杂的需求了。近年来，随着HTML5的诞生，WebSocket协议被提出，它实现了浏览器与服务器的全双工通信，扩展了浏览器与服务端的通信功能，使服务端也能主动向客户端发送数据。
我们知道，传统的HTTP协议是无状态的，每次请求（request）都要由客户端（如 浏览器）主动发起，服务端进行处理后返回response结果，而服务端很难主动向客户端发送数据；这种客户端是主动方，服务端是被动方的传统Web模式 对于信息变化不频繁的Web应用来说造成的麻烦较小，而对于涉及实时信息的Web应用却带来了很大的不便，如带有即时通信、实时数据、订阅推送等功能的应 用。在WebSocket规范提出之前，开发人员若要实现这些实时性较强的功能，经常会使用折衷的解决方法：轮询（polling）和Comet技术。其实后者本质上也是一种轮询，只不过有所改进。
轮询是最原始的实现实时Web应用的解决方案。轮询技术要求客户端以设定的时间间隔周期性地向服务端发送请求，频繁地查询是否有新的数据改动。明显地，这种方法会导致过多不必要的请求，浪费流量和服务器资源。
Comet技术又可以分为长轮询和流技术。长轮询改进了上述的轮询技术，减小了无用的请求。它会为某些数据设定过期时间，当数据过期后才会向服务端发送请求；这种机制适合数据的改动不是特别频繁的情况。流技术通常是指客户端使用一个隐藏的窗口与服务端建立一个HTTP长连接，服务端会不断更新连接状态以保持HTTP长连接存活；这样的话，服务端就可以通过这条长连接主动将数据发送给客户端；流技术在大并发环境下，可能会考验到服务端的性能。
这两种技术都是基于请求-应答模式，都不算是真正意义上的实时技术；它们的每一次请求、应答，都浪费了一定流量在相同的头部信息上，并且开发复杂度也较大。
伴随着HTML5推出的WebSocket，真正实现了Web的实时通信，使B/S模式具备了C/S模式的实时通信能力。WebSocket的工作流程是这 样的：浏览器通过JavaScript向服务端发出建立WebSocket连接的请求，在WebSocket连接建立成功后，客户端和服务端就可以通过 TCP连接传输数据。因为WebSocket连接本质上是TCP连接，不需要每次传输都带上重复的头部数据，所以它的数据传输量比轮询和Comet技术小了很多.
二、安装dwebsocket
安装方法：
1.通过pip
pip install dwebsocket2
2.通过下载到本地
解压》执行 python setup.py install
附：如果安装失败提示关于ASCII码直接删掉readme里面内容即可
三、使用方法
如果你想为一个单独的视图处理一个websocklet连接可以使用accept_websocket装饰器，它会将标准的HTTP请求路由到视图中。使用require_websocke装饰器只允许使用WebSocket连接，会拒绝正常的HTTP请求。
在设置中添加设置MIDDLEWARE_CLASSES=dwebsocket.middleware.WebSocketMiddleware这样会拒绝单独的视图实用websocket，必须加上accept_websocket 装饰器。
设置WEBSOCKET_ACCEPT_ALL=True可以允许每一个单独的视图实用websockets
一些方法和属性
1.request.is_websocket()
如果是个websocket请求返回True，如果是个普通的http请求返回False,可以用这个方法区分它们。
2.request.websocket
在一个websocket请求建立之后，这个请求将会有一个websocket属性，用来给客户端提供一个简单的api通讯，如果request.is_websocket()是False，这个属性将是None。
3.WebSocket.wait()
返回一个客户端发送的信息，在客户端关闭连接之前他不会返回任何值，这种情况下，方法将返回None
4.WebSocket.read()
如果没有从客户端接收到新的消息，read方法会返回一个新的消息，如果没有，就不返回。这是一个替代wait的非阻塞方法
5.WebSocket.count_messages()
返回消息队列数量
6.WebSocket.has_messages()
如果有新消息返回True，否则返回False
7.WebSocket.send(message)
向客户端发送消息
8.WebSocket.__iter__()
websocket迭代器
四、干货
功能：让我们从客户端接收一条消息，将该消息发送回客户端并关闭连接。
1.新建一个django项目
2.新建index.html在templates文件夹下，编写我们的客户端
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>django-websocket</title>
<script src="http://code.jquery.com/jquery-1.11.1.min.js"></script>
<script type="text/javascript">//<![CDATA[
$(function () {
$('#send_message').click(function () {
var socket = new WebSocket("ws://" + window.location.host + "/echo_once");
socket.onopen = function () {
console.log('WebSocket open');//成功连接上Websocket
socket.send($('#message').val());//发送数据到服务端
};
socket.onmessage = function (e) {
console.log('message: ' + e.data);//打印服务端返回的数据
$('#messagecontainer').prepend('<p>' + e.data + '</p>');
};
});
});
//]]></script>
</head>
<body>
<br>
<input type="text" id="message" value="Hello, World!"/>
<button type="button" id="send_message">发送 message</button>
<h1>Received Messages</h1>
<div id="messagecontainer">
</div>
</body>
</html>3.app的views.py编写我们的服务端
from dwebsocket import require_websocket
@require_websocketdef echo_once(request):
message = request.websocket.wait()
request.websocket.send(message)4.url路由设置
from demo import views as v urlpatterns = [ url(r'^index/', v.index), url(r'^echo_once', v.echo_once), ]
5.runserver运行，效果展示
可以看到，当我们点击按钮之后，服务端发送消息到客户端之后，就自动关闭了连接。
当然，我们也可以让服务端不自动关闭连接，接下来利用websocket和http Get写一个一样的功能的函数，
6.新建一个html，写一个新的客户端
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>django-websocket</title>
<script src="http://code.jquery.com/jquery-1.11.1.min.js"></script>
<script type="text/javascript">//<![CDATA[
$(function () {
$('#connect_websocket').click(function () {
if (window.s) {
window.s.close()
}
/*创建socket连接*/
var socket = new WebSocket("ws://" + window.location.host + "/echo");
socket.onopen = function () {
console.log('WebSocket open');//成功连接上Websocket
};
socket.onmessage = function (e) {
console.log('message: ' + e.data);//打印出服务端返回过来的数据
$('#messagecontainer').prepend('<p>' + e.data + '</p>');
};
// Call onopen directly if socket is already open
if (socket.readyState == WebSocket.OPEN) socket.onopen();
window.s = socket;
});
$('#send_message').click(function () {
//如果未连接到websocket
if (!window.s) {
alert("websocket未连接.");
} else {
window.s.send($('#message').val());//通过websocket发送数据
}
});
$('#close_websocket').click(function () {
if (window.s) {
window.s.close();//关闭websocket
console.log('websocket已关闭');
}
});
});
//]]></script>
</head>
<body>
<br>
<input type="text" id="message" value="Hello, World!"/>
<button type="button" id="connect_websocket">连接 websocket</button>
<button type="button" id="send_message">发送 message</button>
<button type="button" id="close_websocket">关闭 websocket</button>
<h1>Received Messages</h1>
<div id="messagecontainer">
</div>
</body>
</html>7.在viws.py中加入新的方法
from django.shortcuts import render
from dwebsocket.decorators import accept_websocket,require_websocket
from django.http import HttpResponse
@accept_websocket
def echo(request):
if not request.is_websocket():#判断是不是websocket连接
try:#如果是普通的http方法
message = request.GET['message']
return HttpResponse(message)
except:
return render(request,'index.html')
else:
for message in request.websocket:
request.websocket.send(message)#发送消息到客户端8.url.py
from demo import views as v
urlpatterns = [
url(r'^index2/', v.index2),
url(r'^echo$', v.echo),
]9.runserver运行，看看效果
可以看到，只有当我们手动关闭连接时候，websocket才会关闭。
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