HTML5 WebSockets 入門
本文主要研究HTML5 WebSockets的使用方法，它是HTML5中最強大的通信功能，定義了一個全雙工的通信信道，只需Web上的一個Socket即可進行通信，能減少不必要的網絡流量并降低網絡延遲。HTML5 WebSockets能使數據從幾千字節減少到兩字節，延遲從150ms減少到50ms，并且完美淘汰傳統的Comet和Ajax輪詢（polling）、長輪詢（long-polling）以及流（streaming）解決方案。
目前實時Web應用的實現方式，大部分是圍繞輪詢和其他服務器端推送技術展開的，其中最著名的是Comet。Comet技術可以讓服務器主動以異步方式向客戶端推送數據。
使用輪詢時，瀏覽器定期發送HTTP請求，并隨即接收響應；使用長輪詢時，瀏覽器向服務器發送一個請求，服務器會在一段時間內將其保持在打開狀態；使用流解決方案時，瀏覽器會發送一個完整的HTTP請求，但服務器會發送并保持一個處于打開狀態的響應，該響應持續更新并無限期處于打開狀態。
上述的三個方法，在發送實時數據時都會涉及到HTTP請求和響應包頭，且包含大量額外的、不必要的報頭數據，會造成傳輸延遲。
一、解讀HTML5 WebSockets
1、WebSocket握手
為了建立WebSocket通信，客戶端和服務器在初始握手時，將HTTP協議升級到WebSocket協議。一旦連接建立成功，就可以在全雙工模式下在客戶端和服務器之間來回傳送WebSocket消息。
注：在網絡中，每個消息以0x00字節開頭，以0xFF結尾，中間數據采用UTF-8編碼格式。
2、WebSocket接口
除了對WebSocket協議的定義之外，還定義了用于JavaScript應用程序的WebSocket接口。
interface WebSocket{
readonly attribute DOMString URL;
//就緒狀態
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;
//網絡
attribute Function onopen;
attribute Function onmessage;
attribute Function onclose;
boolean send(in DOMSString data);
void close();
};
WebSocket implements EventTarget;
注意：ws://和wss://前綴分別表示WebSocket連接和安全的WebSocket連接。
二、HTML5 WebSockets API
本節討論HTML5 WebSockets的使用方法
1、檢測瀏覽器是否支持
通過window.WebSocket來判斷瀏覽器是否支持。
2、API的基本用法
a. WebSocket對象的創建以及與WebSocket服務器的連接
url = "ws://localhost:8080/echo"; ws = new WebSocket(url);
上述兩行代碼也可以合并為一行代碼：
ws = new WebSocket("ws://localhost:8080/echo");
b. 添加事件監聽器
WebSocket遵循異步編程模型，打開socket后，只需等待事件發生，而不需主動向服務器輪詢，因此需要添加回調函數來監聽事件。
WebSocket對象有三個事件：open、close和message。當連接建立時觸發open事件，當收到消息時觸發message事件，當WebSocket連接關閉時觸發close事件。
ws.onopen = function(){
log("open");
}
ws.onmessage = function(){
log(e.data);
}
ws.onclose = function(){
log("closed");
}
c. 發送消息
當socket處于打開狀態（即調用onopen監聽程序之后，調用onclose監聽程序之前），可以使用send方法發送消息。
ws.send("Hello World");
三、HTML5 WebSockets 應用示例
本節將結合前面講述的Geolocation接口來創建一個直接在Web頁面中計算距離的應用。
1、編寫HTML文件
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>HTML5 WebSocket / Geolocation 追蹤器</title>
<link rel="stylesheet" href="styles.css">
</head>
<body onload="loadDemo()">
<h1>HTML5 WebSocket / Geolocation 追蹤器</h1>
<div><strong>Geolocation</strong>: <p id="geoStatus">你的瀏覽器不支持HTML5 Geolocation</p></div>
<div><strong>WebSocket</strong>: <p id="socketStatus">你的瀏覽器不支持HTML5 Web Sockets</p></div>
</body>
</html>
2、添加WebSocket代碼
function loadDemo(){
//確保瀏覽器支持WebSocket
if(window.WebSocket){
url = "ws://localhost:8080";//broadcast WebSocket服務器位置
ws = new WebSocket(url);
ws.onopen = function(){
updateSocketStatus("連接已建立");
}
ws.onmessage = function(e){
updateSocketeStatus("更新位置數據：" + dataReturned(e.data));
}
}
}
3、添加Geolocation代碼
var geo;
if(navigator.geolocation){
geo = navigator.geolocation;
updateGeolocationStatus("瀏覽器支持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("位置更新時間：" + timestamp);
var toSend = JSON.stringify([myId,latitude,longitude]);
sendMyLocation(toSend);
}
4、合并所有內容
<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
<title>HTML5 WebSocket / Geolocation 追蹤器</title>
<link rel="stylesheet" href="styles.css">
</head>
<body onload="loadDemo()">
<h1>HTML5 WebSocket / Geolocation 追蹤器</h1>
<div><strong>Geolocation</strong>: <p id="geoStatus">你的瀏覽器不支持HTML5 Geolocation</p></div>
<div><strong>WebSocket</strong>: <p id="socketStatus">你的瀏覽器不支持HTML5 Web Sockets</p></div>
</body>
<script>
//WebSocket的引用
var ws;
//為該會話生成的唯一隨機的ID
var myId = Math.floor(100000*Math.random());
//當前顯示的行數
var rowCount;
function updateSocketStatus(message){
document.getElementById("socketStatus").innerHTML = message;
}
function updateGeolocationStatus(message){
document.getElementById("geoStatus").innerHTML = message;
}
function loadDemo(){
//確保瀏覽器支持WebSocket
if(window.WebSocket){
url = "ws://localhost:8080";//broadcast WebSocket服務器位置
ws = new WebSocket(url);
ws.onopen = function(){
updateSocketStatus("連接已建立");
}
ws.onmessage = function(e){
updateSocketStatus("更新位置數據：" + dataReturned(e.data));
}
}
var geo;
if(navigator.geolocation){
geo = navigator.geolocation;
updateGeolocationStatus("瀏覽器支持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("位置更新時間：" + 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("檢索位置信息出錯: " + error.message);
break;
case 1:
updateGeolocationStatus("用戶阻止獲取位置信息。");
break;
case 2:
updateGeolocationStatus("瀏覽器不能檢測你的位置信息: " + error.message);
break;
case 3:
updateGeolocationStatus("瀏覽器檢索位置信息超時。");
break;
}
}
</script>
</html>
注意：上述代碼的運行需要一個額外服務器的支持，在此把原書里提供的使用Python寫的服務器文件附上，關于如何運行Python，請參考網上其他資料。
來自：http://my.oschina.net/niweiwei/blog/203250