Python WebSocket服務器端詳解

WebSockets是HTML5中新添加的協議，使得雙向通信得以實現，類似於傳統的套接字。Python是一種高級編程語言，具有可擴展性和易讀性等特性，使其成為了實現WebSockets服務器端的理想選擇。這篇文章將從多個方面介紹Python WebSocket服務器端。

一、WebSocket介紹

WebSocket是一種在單個TCP套接字上進行全雙工通信的協議。它使得數據可以在客戶端和服務器之間進行雙向傳輸，服務器可以在任何時候向客戶端推送新的消息。

WebSocket 協議建立在HTTP協議之上，使用HTTP的握手請求，服務器來響應客戶端的請求，並實現從HTTP協議到WebSocket協議的升級

二、Python WebSocket庫

Python有很多WebSocket庫，這裡我們介紹三個：Tornado、Twisted和WebSocket-Server。

Tornado

import tornado.websocket

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

    def on_message(self, message):
        self.write_message(u"收到消息: " + message) 

Twisted

from twisted.internet import protocol, reactor
from twisted.web.server import Site
from twisted.web.static import File
from twisted.python import log
import sys

from autobahn.twisted.websocket import WebSocketServerProtocol
from autobahn.twisted.websocket import WebSocketServerFactory


class MyServerProtocol(WebSocketServerProtocol):

   def onConnect(self, request):
      print("WebSocket 連接來自 {}".format(request.peer))

   def onOpen(self):
      print("WebSocket 連接開啟")

   def onMessage(self, payload, isBinary):
      if isBinary:
         print("Binary message received: {0} bytes".format(len(payload)))
      else:
         print("Text message received: {0}".format(payload.decode('utf8')))

      # 反彈回去
      self.sendMessage(payload, isBinary)

   def onClose(self, wasClean, code, reason):
      print("WebSocket 連接關閉")


if __name__ == '__main__':
   factory = WebSocketServerFactory(u"ws://127.0.0.1:9000")
   factory.protocol = MyServerProtocol

   reactor.listenTCP(9000, factory)
   reactor.run()

WebSocket-Server

from websocket_server import WebsocketServer

# 當一個消息被接收後觸發該函數。
def new_client(client, server):
    print("WebSocket 連接來自 {}".format(client['address']))

# 創建 WebSocket 服務器。
server = WebsocketServer(8080, host='127.0.0.1')

# 綁定 "new_client" 函數。
server.set_fn_new_client(new_client)

# 啟動 WebSocket 服務器並保持打開狀態。
server.run_forever()

三、使用WebSocket在Python服務器端與客戶端通信

WebSocket是實現實時通信的一個好方法，下面是使用Python WebSocket-Server庫實現的一個例子：

import time
from websocket_server import WebsocketServer

# 當一個WebSocket消息接收到時觸發該函數。
def message_received(client, server, message):
    print("WebSocket消息，來自 {}: {}".format(client['address'], message))
    server.send_message(client, "I got your message: " + message)

# 如果有一個WebSocket客戶端連接，則調用該函數。
def new_client(client, server):
    print("有一個新的WebSocket客戶端連接來自 {}:{}".format(client['address'][0], client['address'][1]))
    server.send_message_to_all("有一個新的WebSocket客戶端連接來自 {}:{}".format(client['address'][0], client['address'][1]))

# 等待 WebSocket 連接。
server = WebsocketServer(8080, host='127.0.0.1')
server.set_fn_new_client(new_client)
server.set_fn_message_received(message_received)
server.run_forever()

四、總結

本文介紹了Python WebSocket服務器端，從WebSocket協議、Python WebSocket庫以及實現WebSocket在Python服務器端與客戶端通信三個方面進行了闡述。WebSockets是實現實時通信的重要技術，Python作為一種高級編程語言，具有可擴展性和易讀性等特點，使其成為實現WebSockets服務器端的理想選擇。