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7.即时通讯

article 2025/1/2 3:39:09

文章目录

即时通讯
- 1.类型
- 2.需求场景
- 3.传统的推送实现
- 4.websocket
- 5.websocket优点
- 6.websocket库Socket.IO
- - 1.安装
  - 2.创建服务
  - 3.常见方法
- 7.Django+channel
- - 1.安装
  - 2.配置

即时通讯

定义: 即时通讯(Instant Messaging)

1.类型

在线push适用于web页面和APP
- 使用websocket
- 使用Socket.IO
- 自己封装socket
离线push:APP
- ios:APNs
- andorid:FCM/第三方服务(网易云信/融云/环信/LeanCloud)

2.需求场景

即时聊天
用户A关注了用户B,系统需要向用户B推送提示消息
用户下了订单,需要在运营管理后台向运营人员推送新订单通知

3.传统的推送实现

HTTP/1.x 不支持服务器主动推送,HTTP/2支持服务器主动推送,但HTTP/2 还未全面实施

轮询:
- 定义:浏览器每隔一段时间就向浏览器发送http请求,不论是否有数据更新都直接响应,
- 缺点:效率低下,浪费资源
长轮训(基于长连接Comet):
- 定义:服务端收到客户端的请求不会直接响应,而是先将这个请求挂起来,然后判断服务端数据是否有更新,如果有更新,则响应,如果没有数据,则达到一定时间限制才返回
- 缺点:依然需要反复发出请求效率低下,浪费资源

4.websocket

WebSocket协议定义:

是基于html5(HyperText Markup Language)定义的协议
单个TCP连接上进行全双工通信的协议
Websocket 通过 HTTP/1.1 协议的101状态码进行握手

ws或wss的统一资源标志符

ws://example.com/wsapi
wss://secure.example.com/

端口:80/443

报文

# 客户端
GET / HTTP/1.1
Upgrade: websocket   # 必须设置Websocket,表示希望升级到Websocket协议
Connection: Upgrade  # 客户端希望连接升级
Host: example.com   
Origin: http://example.com
# Sec-WebSocket-Key与magic_string进行hmac1加密，再进行base64加密
Sec-WebSocket-Key: sN9cRrP/n9NdMgdcy2VJFQ== # 随机的字符串
Sec-WebSocket-Version: 13

# 服务端
HTTP/1.1 101 Switching Protocols
Upgrade: websocket
Connection: Upgrade
Sec-WebSocket-Accept: fFBooB7FAkLlXgRSz0BT3v4hq5s=
Sec-WebSocket-Location: ws://example.com/

5.websocket优点

较少的控制开销
更强的实时性
保持连接状态
可以支持扩展
更好压缩效果
没有的压缩效果
没有同源限制
可以发送文本

6.websocket库Socket.IO

1.安装

pip install python-socketio

2.创建服务

方式一:协程方式访问

import eventlet

eventlet.monkey_patch()

import socketio
import eventlet.wsgi

sio = socketio.Server(async_mode='eventlet')
app = socketio.Middleware(sio)
eventlet.wsgi.server(eventlet.listen(('', 8000)), app)

为什么不使用多进程或多线程

受限于服务能性能有限创建的进程数和线程数,导致并发连接客户端不会很高,

3.常见方法

@sio.on(‘connect’),connect 为特殊事件，当客户端连接后自动执行

@sio.on('connect')
def on_connect(sid, environ):
    """
    与客户端建立好连接后被执行
    :param sid: string sid是socketio为当前连接客户端生成的识别id
    :param environ: dict 在连接握手时客户端发送的握手数据(HTTP报文解析之后的字典)
    """
    pass

@sio.on(‘disconnect’),disconnect 为特殊事件,当客户端断开连接后自动执行

@sio.on('disconnect')
def on_disconnect(sid):
    """
    与客户端断开连接后被执行
    :param sid: string sid是断开连接的客户端id
    """
    pass

@sio.on(‘自定义事件’) ,connect,disconnect与自定义事件处理方法的函数传入参数不同

# 以字符串的形式表示一个自定义事件，事件的定义由前后端约定
@sio.on('my custom event')  
def my_custom_event(sid, data):
    """
    自定义事件消息的处理方法
    :param sid: string sid是发送此事件消息的客户端id
    :param data: data是客户端发送的消息数据
    """
    pass

sio.emit(),:发送事件消息

#群发特定事件消息
sio.emit('my event', {'data': 'foobar'})
#给指定用户特定事件消息发送
sio.emit('my event', {'data': 'foobar'}, room=user_sid)
#群发所有人
sio.send({'data': 'foobar'})
# 群发给指定房间的人
sio.send({'data': 'foobar'}, room=user_sid)

sio.rooms(sid):查询sid客户端所在的所有房间
sio.enter_room(sid, room_name):将连接的客户端添加到一个room
sio.leave_room(sid, room_name):将客户端从一个room中移除

7.Django+channel

1.安装

pip install channels==4.2.0
pip install daphne==4.1.2

2.配置

asgi.py

import os

from django.core.asgi import get_asgi_application
from channels.routing import ProtocolTypeRouter, URLRouter

from app1 import routings

os.environ.setdefault('DJANGO_SETTINGS_MODULE', 'djangoProject.settings')

application = ProtocolTypeRouter({
    'http': get_asgi_application(),  # 支持http请求
    'websocket': URLRouter(routings.websocket_urlpatterns),  # 支持websocket请求
})

settings.py

INSTALLED_APPS = [
    'django.contrib.admin',
    'django.contrib.auth',
    'django.contrib.contenttypes',
    'django.contrib.sessions',
    'django.contrib.messages',
    'daphne',  # 添加daphne
    'django.contrib.staticfiles',
    'corsheaders',
    'channels',# 添加channels
    'app1'

]
WSGI_APPLICATION = 'djangoProject.wsgi.application'
ASGI_APPLICATION = "djangoProject.asgi.application"

app1/urls.py

from django.contrib import admin
from django.urls import path
from app1.views import chat

urlpatterns = [
    path('admin/', admin.site.urls),
    path("chatone", chat)
]

app1/views.py

from django.shortcuts import render


def chat(request):
    return render(request, "chatting.html")

app1/routings.py

from django.urls import re_path
from app1 import consumers as consm1

websocket_urlpatterns = [
    re_path(r'room/', consm1.ChatConsumer.as_asgi())
]

app1/consumers.py

from channels.exceptions import StopConsumer
from channels.generic.websocket import WebsocketConsumer


class ChatConsumer(WebsocketConsumer):
    def websocket_connect(self, message):
        """
        客户端向服务端发送websocket连接的请求时自动触发。
        """
        print("1 > 客户端和服务端开始建立连接")
        self.accept()

    def websocket_receive(self, message):
        """
        客户端基于websocket向服务端发送数据时，自动触发接收消息。
        """
        print(f"2 > 服务端接收客户端的消息, message is {message}")
        recv_data = message["text"]

        if recv_data == "exit":  # 服务端主动关闭websocket连接时，前端会执行对应的 onclose
            self.close()
            # raise StopConsumer()    # raise主动抛异常后，websocket_disconnect 就不在执行了，多用于`只处理服务端向客户端断开`的场景
            return

        send_data = f"服务端主动推送消息：{recv_data}"
        self.send(text_data=send_data)

    def websocket_disconnect(self, message):
        """
        客户端与服务端断开websocket连接时自动触发(不管是客户端向服务端断开还是服务端向客户端断开都会执行)
        """
        print("3 > 客户端和服务端断开连接")
        self.close()
        raise StopConsumer()

chatting.html

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title>Title</title>
    <style>
        .message {
            height: 300px;
            border: 1px solid #dddddd;
            width: 100%;
        }
    </style>
</head>
<body>
<div class="message" id="message"></div>
<div>
    <input type="text" placeholder="请输入聊天内容：" id="txt">
    <input type="button" value="点击发送" onclick="sendMessage()">
    <input type="button" value="关闭连接" onclick="closeConn()">
</div>

<script>

    // 实例化websocket对象，并客户端主动以websocket方式连接服务端
    wbsocket = new WebSocket("ws://127.0.0.1:1010/room/123/");

    // 创建好websocket连接成功后自动触发（服务端执行self.accept()后）
    wbsocket.onopen = function (event) {
        var tag = document.createElement("div");
        tag.innerText = '[连接成功！]';
        document.getElementById("message").appendChild(tag);
    };

    // 创建连接失败后自动触发
    wbsocket.onerror = function (event) {
        var tag = document.createElement("div");
        tag.innerText = '[连接失败！]';
        document.getElementById("message").appendChild(tag);
    };

    // 当websocket接收到服务器发来的消息时会自动触发
    wbsocket.onmessage = function (event) {
        var tag = document.createElement("div");
        tag.innerText = event.data;
        document.getElementById("message").appendChild(tag);
    };

    // 当服务端主动断开客户端时自动触发（服务端执行self.close()后）
    wbsocket.onclose = function (event) {
        var tag = document.createElement("div");
        tag.innerText = '[连接已断开！]';
        document.getElementById("message").appendChild(tag);
    };

    // 页面上客户端点击向服务端"关闭连接"时触发
    function closeConn() {
        wbsocket.close();       // 客户端主动断开连接，服务端会执行 websocket_disconnect()
        var tag = document.createElement("div");
        tag.innerText = '[连接已断开啦！]';
        document.getElementById("message").appendChild(tag);
    }

    // 页面上客户端点击向服务端"发送消息"时触发
    function sendMessage() {
        var info = document.getElementById("txt");
        wbsocket.send(info.value);   // 客户端给服务端发数据
    }

</script>

</body>
</html>