引子

WebSocket 是一种在单个 TCP 连接上进行全双工通信的网络协议。它是 HTML5 中的一种新特性，能够实现 Web 应用程序和服务器之间的实时通信，比如在线聊天、游戏、数据可视化等。

相较于 HTTP 协议的请求-响应模式，使用 WebSocket 可以建立持久连接，允许服务器主动向客户端推送数据，避免了不必要的轮询请求，提高了实时性和效率。同时，WebSocket 的连接过程也比较简单，可以通过 JavaScript 中的 WebSocket API 进行创建和管理，并且可以和现有的 Web 技术如 HTML、CSS 和 JavaScript 无缝集成。

WebSocket 协议是基于握手协议（Handshake Protocol）的，它在建立连接时使用 HTTP/HTTPS 发送一个初始握手请求，然后服务器响应该请求，建立连接后就可以在连接上进行数据传输了。

总之，WebSocket 提供了一种快速、可靠且灵活的方式，使 Web 应用程序能够实现实时通信，同时也提高了网络性能和用户体验。

场景

  1. 实时性要求较高的应用，比如在线聊天、游戏、数据可视化等；
  2. 需要频繁交换数据的应用，比如在线编辑器、文件管理器等；
  3. 需要推送服务的应用，比如实时数据监控、通知系统等；
  4. 跨平台的应用，比如桌面应用程序、移动应用程序等。

demo 简易聊天 后端nodejs

ndoejs

import ws from 'ws'

const wss = new ws.Server({ port: 8080 })
const state = {
    HEART:1, 
    MESSAGE:2
}
wss.on('connection', (ws) => {
    console.log('连接 nodejs 服务器成功')
    ws.on('message', (message) => {
        console.log('接收到客户端发来的消息: ' + message)
        wss.clients.forEach((client) => {
            client.send(JSON.stringify({state:state.MESSAGE,message:"我是nodejs服务器，我收到你的消息了" + message}))
        })
    })
    let hraetInreval = null;
    //心跳包
    const sendHeart = () => {
        if(ws.readyState === ws.OPEN){
            ws.send(JSON.stringify({state:state.HEART,message:"心跳"}));
        }else{
            clearInterval(hraetInreval);
        }
    }
    hraetInreval = setInterval(sendHeart, 5000);
})
  1. 首先通过 new ws.Server({ port: 8080 }) 创建了一个 WebSocket 服务器，监听在本机的 8080 端口；
  2. 在 wss.on('connection', (ws) => {...}) 的回调函数中，当有新的客户端连接时，会执行一些初始化操作：
  • 输出日志：console.log(‘连接 nodejs 服务器成功’)
  • 监听客户端发送的消息，并在控制台输出接收到的内容：ws.on(‘message’, (message) => {…})
  • 开启一个定时器，每 5 秒向该客户端发送一条心跳消息：setInterval(sendHeart, 5000);
  1. 客户端发送消息后，服务器会将消息广播给所有连接的客户端：wss.clients.forEach((client) => {…})
    state 是一个自定义的对象，包含了 HEART 和 MESSAGE 两个常量，用于标识消息的类型

前端代码

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">

<head>
   <meta charset="UTF-8">
   <meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
   <meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
   <title>Document</title>
   <style>

   </style>
</head>

<body>

   <div>
      <ul id="list">

      </ul>
      <input type="text" id="input">
      <button id="send">发送</button>
      <button id="stop">断开</button>
   </div>

   <script>
      //webSocket
      const list = document.querySelector('#list');
      const ws = new WebSocket('ws://localhost:8080');

      ws.addEventListener('open', () => {
         console.log('连接');
      });

      ws.addEventListener('message', (e) => {
         let data = JSON.parse(e.data)
         const li = document.createElement('li');
         if (data.state == 2) {
            li.innerText = data.message;
            list.appendChild(li);
         }
        
      });

      const btn = document.querySelector('#send');
      const input = document.querySelector('#input');
      const stop = document.querySelector('#stop');
      btn.addEventListener('click', () => {
         if (input.value) {
            ws.send(input.value)
            input.value = ''
         }
      })
      stop.addEventListener('click', () => {
         ws.close()
      })

   </script>
</body>

</html>

在 HTML 中，有一个包含输入框、发送按钮、断开连接按钮和消息列表的 div。其中输入框的 id 为 input，发送按钮的 id 为 send，断开连接按钮的 id 为 stop，消息列表的 id 为 list。

在 JavaScript 中，定义了一个 WebSocket 对象 ws，并通过 ws.addEventListener() 监听其 open 和 message 事件。当 WebSocket 连接成功时，会输出 连接；当接收到服务端返回的消息时，会解析 JSON 字符串并将消息添加到消息列表中。

此外，还监听了发送按钮和断开连接按钮的点击事件，并在点击后调用相应的方法。发送按钮点击事件会检查输入框中是否有文本，如果有则通过 WebSocket 发送消息；断开连接按钮的点击事件会关闭 WebSocket 连接。