Tornado-长轮询_webSocket

作者: Python野路子 | 来源:发表于2018-07-14 13:48 被阅读0次

长轮询

轮询(Polling)：是指不管服务器端有没有更新，客户端(通常是指浏览器)都定时的发送请求进行查询，轮询的结果可能是服务器端有新的更新过来，也可能什么也没有，只是返回个空的信息。不管结果如何，客户端处理完后到下一个定时时间点将继续下一轮的轮询。类似去不断查询银行支付状态。
推送或叫长连接(Long-Polling)：这种方式的服务其客户端是不做轮询的，客户端在发起一次请求后立即挂起，一直到服务器端有更新的时候，服务器才会主动推送信息到客户端。在服务器端有更新并推送信息过来之前这个周期内，客户端不会有新的多余的请求发生，服务器端对此客户端也啥都不用干，只保留最基本的连接信息，一旦服务器有更新将推送给客户端，客户端将相应的做出处理，处理完后再重新发起下一轮请求。
优点：在无消息的情况下不会频繁的请求。
缺点：服务器hold连接开销大，浪费资源，消耗流量。
实例：WebQQ、Hi网页版、Facebook IM。

WebSocket

轮询与长轮询都是基于HTTP的，两者本身存在着缺陷:轮询需要更快的处理速度；长轮询则更要求处理并发的能力;两者都是“被动型服务器”的体现:服务器不会主动推送信息，而是在客户端发送ajax请求后进行返回的响应。而理想的模型是"在服务器端数据有了变化后，可以主动推送给客户端",这种"主动型"服务器是解决这类问题的很好的方案。Web Sockets就是这样的方案。
由于长轮询消耗太多资源，主要原因是客户端和服务器并没有连接在一起，能够让客户端和服务器一直保持连接，这就需要用到websocket。

应用场景:实现即时通讯:如股票交易行情分析、聊天室、在线游戏等，替代轮询和长轮询。

优点

WebSocket 使得客户端和服务器之间的数据交换变得更加简单，允许服务端主动向客户端推送数据。在 WebSocket API 中，浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。

介绍：
WebSocket 协议是基于 TCP 的一种新的 HTML5 网络协议。它实现了浏览器与服务器全双工(full-duplex)通信——允许服务器主动发送信息给客户端。WebSocket通信协议于2011年被IETF定为标准RFC 6455，并被RFC7936所补充规范。在WebSocket API中，浏览器和服务器只需要做一个握手的动作，然后，浏览器和服务器之间就形成了一条快速通道。两者之间就直接可以数据互相传送。
简单说：客户端和服务器一直连接在一起。

WebSocket客户端编程

浏览器通过 JavaScript 向服务器发出建立 WebSocket 连接的请求，连接建立以后，客户端和服务器端就可以通过 TCP 连接直接交换数据。当你获取 Web Socket 连接后，你可以通过 send() 方法来向服务器发送数据，并通过 onmessage 事件来接收服务器返回的数据。

<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
    <meta charset="UTF-8">
    <title> WebSocket </title>
    <style>
        *{
            margin: 0;
            padding: 0;
        }
        .box{
            width: 800px;
            margin-left: auto;
            margin-right: auto;
            margin-top: 25px;
        }
        #text{
            width: 685px;
            height: 130px;
            border: 1px solid skyblue;
            border-radius: 10px;
            font-size: 20px;
            text-indent: 1em;
            resize:none;
            outline: none;
        }
        #text::placeholder{
            color: skyblue;
        }
        .btn{
            width: 100px;
            margin: -27px 0 0px 8px;
        }
        #messages{
            padding-left: 10px;
            font-size: 25px;
        }
        #messages li{
            list-style: none;
            color: #000;
            line-height: 30px;
            font-size: 18px;

        }
    </style>
</head>
<body>
    <div class="box">
        <div>
            <textarea id="text" placeholder="请输入您的内容"></textarea>
            <a href="javascript:WebSocketSend();" class="btn btn-primary">发送</a>
        </div>
        <ul id="messages">
        </ul>
    </div>
    <script type="text/javascript">
        var mes = document.getElementById('messages');

        if('WebSocket' in window){  /*判断浏览器是否支持WebSocket接口*/
            /*创建创建 WebSocket 对象，协议本身使用新的ws://URL格式*/
            var Socket = new WebSocket("ws://127.0.0.1:8000/websocket")
            /*连接建立时触发*/
            Socket.onopen = function () {
                alert("连接已建立，可以进行通信")
            };
            /*客户端接收服务端数据时触发*/
            Socket.onmessage = function (ev) {
                var received_msg = ev.data; /*接受消息*/
                var aLi = "<li>" + received_msg + "</li>";
                mes.innerHTML += aLi;
                /*jq方式*/
                // $(mes).append($(aLi));
            };
            /*连接关闭时触发*/
            Socket.onclose = function () {
                mes.innerHTML += "<br>连接已经关闭...";
            };
        }else{
            /*浏览器不支持 WebSocket*/
            alert("您的浏览器不支持 WebSocket!");
        }
        function WebSocketSend() {
            /*form 里的Dom元素(input select checkbox textarea radio)都是value*/
            var send_msg = document.getElementById('text').value;
            //或者JQ中获取
            // var send_msg = $("#text").val();
            /*使用连接发送消息*/
            Socket.send(send_msg);
        }
    </script>
</body>
</html>

WebSocket服务端编程

import tornado.httpserver
import tornado.ioloop
import tornado.options
import tornado.web
from data.user_module import User
from tornado.options import define,options

from tornado.web import authenticated  #导入装饰器
from pycket.session import SessionMixin

import tornado.websocket

import datetime

define('port', default=8080, help='run port', type=int)


#设置BaseHandler类，重写函数get_current_user
class BaseHandler(tornado.web.RequestHandler, SessionMixin):
    def get_current_user(self): #前面有绿色小圆圈带个o，再加一个箭头表示重写
        print('********')
        current_user = self.session.get('user') #获取加密的cookie
        print(current_user)
        if current_user:
            return current_user
        return None


#基类
class BaseWebSocketHandler(tornado.websocket.WebSocketHandler,SessionMixin):
    def get_current_user(self):
        current_user = self.session.get('user')
        if current_user:
            return current_user
        return None
#跳转
class IndexHandler(BaseHandler):
    @authenticated
    def get(self):
        self.render('websocket.html')



#在LoginHandler类中的post函数里面加上设置cookie
class LoginHandler(BaseHandler):
    def get(self):
        nextname = self.get_argument('next','') #将原来的路由赋值给nextname
        print(nextname)
        self.render('login.html',nextname=nextname) #跳转页面带上获取的参数

    def post(self,*args,**kwargs):
        user = self.get_argument('name','')
        username = User.by_name(user)
        passwd = self.get_argument('password','')

        nextname = self.get_argument('next','') #获取之前页面的路由

        if username and passwd == username[0].password:
            self.session.set('user', user)  # 设置加密cookie
            self.redirect(nextname)     #跳转到之前的路由
        else:
            self.render('login.html',nextname=nextname)



'''Tornado 定义了 tornado.websocket.WebSocketHandler 类用于处理 WebSocket 链接的请求，
应用开发者应该继承该类并实现其中的open()、on_message()、on_close() 函数
'''
class MessageHandler(BaseWebSocketHandler):
    users = set()  #避免重复登录，利用集合的去重性

    def open(self):   #当一个新的WebSocket连接建立后被调用。
        MessageHandler.users.add(self)   #类属性，用类名直接调用，
        print('----------open------')

    def on_message(self, message): #当客户端发送消息message过来时被调用，注意此方法必须被重写。
        print(self.request.remote_ip)
        for u in self.users:   #write_message,向客户端发送消息messagea，message可以是字符串或字典（字典会被转为json字符串
            u.write_message('%s-%s-说：%s'%(self.current_user,
                                          datetime.datetime.now().strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S'),
                                          message
                                          ))

    def on_close(self): #当WebSocket连接关闭后被调用。
        if self in MessageHandler.users:
            MessageHandler.users.remove(self)   #断开的时候移除
            print(self)
        print('-----------close--------')





application = tornado.web.Application(
    handlers = [
        (r'/login',LoginHandler),
        (r'/websocket',MessageHandler),
        (r'/',IndexHandler),
    ],
    # cookie_secret='1q2w3e4r',
    #设置跳转路由，为了防止在没有登录情况下，直接输入需要登录才可见的url进行访问，做判断，如果没有登录则跳转到这个路由下
    login_url='/login',
    pycket={
        'engine': 'redis',
        'storage': {
            'host': 'localhost',
            'port': 6379,
            'db_sessions': 5,
            'db_notifications': 11,
            'max_connections': 2 ** 31,
        },
        'cookies': {
            'expires_days': 30,
            'max_age': 100
        },
    },
    static_path='static',
    template_path = 'templates', #想要Tornado能够正确的找到html文件，需要在 Application 中指定文件的位置
    cookie_secret='sgsdf',
    debug = True   #调试模式，修改后自动重启服务，不需要自动重启，生产情况下切勿开启，安全性
)

if __name__ == '__main__':
    tornado.options.parse_command_line()
    http_server = tornado.httpserver.HTTPServer(application)
    http_server.listen(options.port)
    tornado.ioloop.IOLoop.instance().start()

运行效果：

image.png

Tornado 定义了 tornado.websocket.WebSocketHandler 类用于处理 WebSocket 链接的请求，应用开发者应该继承该类并实现其中的open()、on_message()、on_close() 函数，除了这3个 Tornado 框架自动调用的入口函数，WebSocketHandler 还提供了两个开发者主动操作 WebSocket的函数：
WebSocketHandler.write_message(message)函数：用于向与本链接相对应的客户端写消息。
WebSocketHandler.close(code=None,reason=None)函数：主动关闭 WebSocket链接。其中的code和reason用于告诉客户端链接被关闭的原因。参数code必须是一个数值，而reason是一个字符串。

Tornado-长轮询_webSocket

长轮询

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WebSocket服务端编程

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