Python服务器编程:实现WebSocket服务端

WBOY
发布: 2023-06-19 09:51:10
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近年来,websocket 技术日渐流行,成为了浏览器与服务器之间进行实时通信的标准选择。在 python 中,我们可以通过一些成熟的库来实现 websocket 服务端的开发。本文将在介绍 websocket 技术的基础上,探索如何利用 python 开发 websocket 服务端。

一、什么是 WebSocket

WebSocket 是一种在单个 TCP 连接上进行全双工通信的协议,即在客户端与服务器端之间可以实现实时通信,而不需要为每一条通信新开一个 HTTP 连接。WebSocket 在常见的实时通信场景下,如聊天室、网页游戏、数据可视化等方面均拥有广泛的应用。

在 WebSocket 协议中,客户端与服务端的通信都是通过“帧”(Frame)来完成的。帧是 WebSocket 中数据传输的基本单位,由“控制帧”和“数据帧”两种构成。控制帧用于控制信息交互的流程,如握手等操作;数据帧则用于传递具体的数据内容。

WebSocket 的一个优点是仅使用一个单一的 TCP 套接字来允许客户端和服务器进行双向通信, 避免了多次 HTTP 连接和关闭的问题,降低了通信时的延迟。

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二、 Python 开发 WebSocket 服务端

Python 生态中有一些优秀的第三方开源库可以用于实现 WebSocket 服务端,比如:Tornado、Twisted、aiohttp、Sanic 等,其中 Tornado 和 Twisted 都属于 Python 的网络编程传统利器,用 Python 开发 WebSocket 服务端时都是不二之选。

在下文中,我们将以 Tornado 为例介绍 Python 开发 WebSocket 服务端的具体实现方法。

首先,需要安装 Tornado 库,可以通过 pip install tornado 命令进行安装。

接着,我们基于 Tornado 创建 WebSocket服务端,代码如下:

import tornado.websocket
import tornado.httpserver
import tornado.ioloop
import tornado.web

class WebSocketHandler(tornado.websocket.WebSocketHandler):
    def open(self):
        print("WebSocket opened")

    def on_message(self, message):
        print("Message received: {}".format(message))
        self.write_message("You said: " + message)

    def on_close(self):
        print("WebSocket closed")

    def check_origin(self, origin):
        return True

app = tornado.web.Application([(r"/websocket", WebSocketHandler)])
server = tornado.httpserver.HTTPServer(app)
server.listen(8000)
tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()
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上述代码定义了一个 WebSocketHandler 类,实现了 WebSocket 服务端的开启、消息接收和关闭等操作。其中,open() 方法在 WebSocket 连接建立后被调用,on_message() 方法在 WebSocket 传输过程中接收到消息时被调用,on_close() 方法在 WebSocket 连接关闭时被调用。

check_origin() 方法用于跨域请求的配置,本例中我们对所有 origin 进行了允许。在 WebSocketHandler 类中,我们同时进行了 HTTPRequest 和 WebSocketRequest 请求处理,所以需要将 WebSocketHandler 类通过 app 进行注册,同时指定监听端口为 8000。

最后,通过 IOLoop 进行监听及处理连接请求。

运行此代码后,即可启动 WebSocket 服务端,在浏览器输入 localhost:8000/websocket 进行连接测试。

三、结语

本文介绍了 WebSocket 技术的原理及 Python 实现方法,在 Python 中我们可以用 Tornado 实现 WebSocket 服务端,利用 WebSocket 技术,我们可以方便地将实时通信功能添加到各种 Web 应用程序中。假如你现在正在使用 Python 开发 Web 应用程序,并希望使用 WebSocket 实现实时通信功能,那么 Tornado 就是一个不错的选择。

以上就是Python服务器编程:实现WebSocket服务端的详细内容,更多请关注php中文网其它相关文章!

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