websocketpp库使用:快速搭建一个websocket服务端
目录
1.websocket协议
1.1websocket协议诞生的原因
1.2websocket VS http
1.3websocket协议报头
2.websocketpp搭建简单服务器
1.websocket协议
1.1websocket协议诞生的原因
传统的 HTTP 协议采用的是请求 - 响应的单向通信模式,即客户端必须主动发起请求,服务器才能做出响应。在需要实时更新数据的场景下,如在线聊天、实时股票行情显示等,客户端为了获取最新信息,不得不频繁地向服务器发送请求,这种方式会造成大量不必要的网络流量和服务器负载,同时也无法保证数据的实时性。
1.2websocket VS http
1.3websocket协议报头
websocket协议通常是由http协议切换而来的。
客户端会向服务器发送一个,含有websocket信息的请求。
GET /chat HTTP/1.1 Host: example.com:8080 Upgrade: websocket //表明客户端希望将当前的 HTTP 连接升级为 WebSocket 连接 Connection: Upgrade //告知服务器将http协议切换为websocket Sec-WebSocket-Key: dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ== Sec-WebSocket-Version: 13 Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat Sec-WebSocket-Extensions: permessage-deflate; client_max_window_bits
Upgrade: websocket 表明客户端希望将当前的 HTTP 连接升级为 WebSocket 连接
Connection: Upgrade 告知服务器需要进行协议升级。
Sec-WebSocket-Key:一个 Base64 编码的随机值,用于防止普通的 HTTP 连接被误当作 WebSocket 连接。服务器会使用这个值进行计算并在响应中返回一个加密的键,以此验证连接的合法性。
Sec-WebSocket-Version:指定客户端支持的 WebSocket 协议版本,目前常用的版本是 13。
服务器收到客户端的升级请求后,如果同意升级,会返回一个状态码为 101 的响应,并包含相应的报头信息。
FIN:表示这是否是消息的最后一帧。
如果为 1,则表示该消息已完整传输;如果为 0,则表示后续还有其他帧。
Opcode:用于指示帧的类型。
常见的操作码包括 0x0(延续帧)、0x1(文本帧)、0x2(二进制帧)、0x8(关闭帧)、0x9(Ping 帧)和 0xA(Pong 帧)。
Mask:表示是否对数据进行掩码处理。
客户端发送的帧必须进行掩码处理,服务器发送的帧不能进行掩码处理。
Payload length:表示负载数据的长度。
如果值在 0 - 125 之间,则直接使用 7 位表示;如果为 126,则接下来的 16 位表示负载长度;如果为 127,则接下来的 64 位表示负载长度
Mask-Key:当mask为1时存在,长度为4字节,
解码规则:DECODED[i]=ENCODED[i]^MASK[i %4]
Payloaddata:报文携带的载荷数据
2.websocketpp搭建简单服务器
#include <iostream> #include <websocketpp/server.hpp> #include <websocketpp/config/asio_no_tls.hpp> #include <string> //websocketpp::server<websocketpp::config::asio> 指定asio网络库作为websocket的服务器 typedef websocketpp::server<websocketpp::config::asio> ws; typedef websocketpp::server<websocketpp::config::asio>::message_ptr message_ptr; typedef websocketpp::server<websocketpp::config::asio>::connection_ptr connection_ptr; //websocketpp::connection_hdl conn 是一个表示连接的句柄,本身没有什么意义 void httpCallBack(ws *server, websocketpp::connection_hdl conn) { std::cout <<"get a http request " << std::endl; connection_ptr connPtr = server->get_con_from_hdl(conn);// 通过句柄获取一个真正的连接 std::string response = R"(<html><p>hello word<p></html>)"; connPtr->set_body(response); connPtr->set_status(websocketpp::http::status_code::ok); } void openCallBack(ws *server, websocketpp::connection_hdl conn) { std::cout <<"get a new connection " << std::endl; } void closeCallBack(ws *server, websocketpp::connection_hdl conn) { std::cout <<"a connection closed" << std::endl; } void messageCallBack(ws *server, websocketpp::connection_hdl conn, message_ptr message) { std::cout << "a message come" << std::endl; server->send(conn, message->get_payload(),websocketpp::frame::opcode::text); } int main() { //1.创建websocket服务实例 ws server; //2.设置日志等级 server.set_access_channels(websocketpp::log::alevel::none); //3.初始化asio server.init_asio(); //4.设置地址重用 server.set_reuse_addr(true); //5.设置回调函数 //设置http请求的回调函数 server.set_http_handler(std::bind(&httpCallBack, &server, std::placeholders::_1)); //设置websocket请求的回调函数 server.set_open_handler(std::bind(&openCallBack, &server, std::placeholders::_1)); //建立连接成功的回调 server.set_close_handler(std::bind(&closeCallBack, &server, std::placeholders::_1));//连接关闭的回调 server.set_message_handler(std::bind(&messageCallBack, &server, std::placeholders::_1, std::placeholders::_2));//消息到来的回调 //6.设置端口 server.listen(8080); //7.接受连接 server.start_accept(); //8.运行服务 server.run(); return 0; }
websocket:websocket.cc g++ -o $@ $^ -std=c++11 -lpthread -lboost_system .PHONY:clean clean: rm -rf websocket