標籤：介紹 str bre 點擊 方法 csdn while tail 服務端
轉自：http://blog.csdn.net/grafx/article/details/54234518
WebSocket 設計出來的目的就是要使用戶端瀏覽器具備像 C/S 架構下案頭系統的即時通訊能力。 瀏覽器通過 JavaScript 向伺服器發出建立 WebSocket 串連的請求，串連建立以後，用戶端和伺服器端就可以通過 TCP 串連直接交換資料。因為 WebSocket 串連本質上就是一個 TCP 串連，所以在資料轉送的穩定性和資料轉送量的大小方面，和輪詢以及 Comet 技術比較，具有很大的效能優勢。下面是一個簡單 Web 應用程式分別用輪詢方式和 WebSocket 方式來實現，下面是測試結果圖：
通過這張圖可以清楚的看出，在流量和負載增大的情況下，WebSocket 方案相比傳統的 Ajax 輪詢方案有極大的效能優勢。 好了不過多介紹 WebSocket 了，更多介紹大家可以點擊參考資料引用的連結查看，還是回到解析協議及通訊上來。解析協議這種事，就得耐著性子，一個位元組一個位元組解析，按步驟一點一點寫程式。不過讀懂了文檔，知道了每個位元組的屬性意義後，解析起來還是挺簡單的。按照協議說明，一旦完成資料解碼，那麼編碼就稍微容易一些，差不多就是解碼的逆向操作了。服務端使用c++完成 WebSocket 通訊，主要需要完成以下三方面編程： 1. 服務端與h5用戶端發起的 WebSocket 串連握手：int wsHandshake(string &request, string &response){ // 解析http要求標頭資訊 int ret = WS_STATUS_UNCONNECT; std::istringstream stream(request.c_str()); std::string reqType; std::getline(stream, reqType); if (reqType.substr(0, 4) != "GET ") { return ret; } std::string header; std::string::size_type pos = 0; std::string websocketKey; while (std::getline(stream, header) && header != "\r") { header.erase(header.end() - 1); pos = header.find(": ", 0); if (pos != std::string::npos) { std::string key = header.substr(0, pos); std::string value = header.substr(pos + 2); if (key == "Sec-WebSocket-Key") { ret = WS_STATUS_CONNECT; websocketKey = value; break; } } } if (ret != WS_STATUS_CONNECT) { return ret; } // 填充http回應標頭資訊 response = "HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n"; response += "Upgrade: websocket\r\n"; response += "Connection: upgrade\r\n"; response += "Sec-WebSocket-Accept: "; const std::string magicKey("258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11"); std::string serverKey = websocketKey + magicKey; char shaHash[32]; memset(shaHash, 0, sizeof(shaHash)); sha1::calc(serverKey.c_str(), serverKey.size(), (unsigned char *) shaHash); serverKey = base64::base64_encode(std::string(shaHash)) + "\r\n\r\n"; string strtmp(serverKey.c_str()); response += strtmp; return ret;} 2. 完成握手後串連就建立了。然後就是接收h5用戶端通過 WebSocket 發過來的資料幀並解碼：int wsDecodeFrame(string inFrame, string &outMessage){ int ret = WS_OPENING_FRAME; const char *frameData = inFrame.c_str(); const int frameLength = inFrame.size(); if (frameLength < 2) { ret = WS_ERROR_FRAME; } // 檢查擴充位並忽略 if ((frameData[0] & 0x70) != 0x0) { ret = WS_ERROR_FRAME; } // fin位: 為1表示已接收完整報文, 為0表示繼續監聽後續報文 ret = (frameData[0] & 0x80); if ((frameData[0] & 0x80) != 0x80) { ret = WS_ERROR_FRAME; } // mask位, 為1表示資料被加密 if ((frameData[1] & 0x80) != 0x80) { ret = WS_ERROR_FRAME; } // 作業碼 uint16_t payloadLength = 0; uint8_t payloadFieldExtraBytes = 0; uint8_t opcode = static_cast<uint8_t >(frameData[0] & 0x0f); if (opcode == WS_TEXT_FRAME) { // 處理utf-8編碼的文本幀 payloadLength = static_cast<uint16_t >(frameData[1] & 0x7f); if (payloadLength == 0x7e) { uint16_t payloadLength16b = 0; payloadFieldExtraBytes = 2; memcpy(&payloadLength16b, &frameData[2], payloadFieldExtraBytes); payloadLength = ntohs(payloadLength16b); } else if (payloadLength == 0x7f) { // 資料過長,暫不支援 ret = WS_ERROR_FRAME; } } else if (opcode == WS_BINARY_FRAME || opcode == WS_PING_FRAME || opcode == WS_PONG_FRAME) { // 二進位/ping/pong幀暫不處理 } else if (opcode == WS_CLOSING_FRAME) { ret = WS_CLOSING_FRAME; } else { ret = WS_ERROR_FRAME; } // 資料解碼 if ((ret != WS_ERROR_FRAME) && (payloadLength > 0)) { // header: 2位元組, masking key: 4位元組 const char *maskingKey = &frameData[2 + payloadFieldExtraBytes]; char *payloadData = new char[payloadLength + 1]; memset(payloadData, 0, payloadLength + 1); memcpy(payloadData, &frameData[2 + payloadFieldExtraBytes + 4], payloadLength); for (int i = 0; i < payloadLength; i++) { payloadData[i] = payloadData[i] ^ maskingKey[i % 4]; } outMessage = payloadData; delete[] payloadData; } return ret;} 3. 解碼完資料幀，服務端做出相應處理後將結果按照 WebSocket 通訊協定編碼，然後發給h5用戶端：int wsEncodeFrame(string inMessage, string &outFrame, enum WS_FrameType frameType){ int ret = WS_EMPTY_FRAME; const uint32_t messageLength = inMessage.size(); if (messageLength > 32767) { // 暫不支援這麼長的資料 return WS_ERROR_FRAME; } uint8_t payloadFieldExtraBytes = (messageLength <= 0x7d) ? 0 : 2; // header: 2位元組, mask位設定為0(不加密), 則後面的masking key無須填寫, 省略4位元組 uint8_t frameHeaderSize = 2 + payloadFieldExtraBytes; uint8_t *frameHeader = new uint8_t[frameHeaderSize]; memset(frameHeader, 0, frameHeaderSize); // fin位為1, 擴充位為0, 操作位為frameType frameHeader[0] = static_cast<uint8_t>(0x80 | frameType); // 填充資料長度 if (messageLength <= 0x7d) { frameHeader[1] = static_cast<uint8_t>(messageLength); } else { frameHeader[1] = 0x7e; uint16_t len = htons(messageLength); memcpy(&frameHeader[2], &len, payloadFieldExtraBytes); } // 填充資料 uint32_t frameSize = frameHeaderSize + messageLength; char *frame = new char[frameSize + 1]; memcpy(frame, frameHeader, frameHeaderSize); memcpy(frame + frameHeaderSize, inMessage.c_str(), messageLength); frame[frameSize] = ‘\0‘; outFrame = frame; delete[] frame; delete[] frameHeader; return ret;} 4. 握手只需一次，隨後反覆執行第2步及第3步，就完成了服務端與h5用戶端通訊。這個只是c++版本的，可以很容易改成java版本的。下面是上述方法用到的一些枚舉：enum WS_Status{ WS_STATUS_CONNECT = 0, WS_STATUS_UNCONNECT = 1,};enum WS_FrameType{ WS_EMPTY_FRAME = 0xF0, WS_ERROR_FRAME = 0xF1, WS_TEXT_FRAME = 0x01, WS_BINARY_FRAME = 0x02, WS_PING_FRAME = 0x09, WS_PONG_FRAME = 0x0A, WS_OPENING_FRAME = 0xF3, WS_CLOSING_FRAME = 0x08}; 參考資料： https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/WebSockets_API/Writing_WebSocket_server https://www.ibm.com/developerworks/cn/web/1112_huangxa_websocket/
（轉）服務端使用c++實現websocket協議解析及通訊
