WebSocket、HTTP 与 TCP
HTTP、WebSocket 等应用层协议，都是基于 TCP 协议来传输数据的。我们可以把这些高级协议理解成对 TCP 的封装。
既然大家都使用 TCP 协议，那么大家的连接和断开，都要遵循 TCP 协议中的三次握手和四次挥手 ，只是在连接之后发送的内容不同，或者是断开的时间不同.
我们知道http是基于tcp实现的，浏览器可以看做是客户端socket，这个socket在开发的时候遵循http规范，数据在发送并接收成功的时候就断开socket了，那么如果我们的socket一直连接不断开，并且发送数据的时候都把数据进行加密，这样是不是也是可以的呢？这种想法就可以引出websocket了，值得一提的是，websocket的兼容性不是所有版本的浏览器都支持(取决于是否能够new WebSocket), 但是随着技术的发展，浏览器对websocket的支持肯定会越来越好。
对于 WebSocket 来说，它必须依赖 HTTP 协议进行一次握手 ，握手成功后，数据就直接从 TCP 通道传输，与 HTTP 无关了。
Websocket和socket不同，Websocket工作在应用层，而socket是基于门面模式的一种封装，可以让程序员简便地写网络通信程序
flask实现websocket
安装gevent-websocket模块
from flask import Flask,render_template,requestfrom geventwebsocket.handler import WebSocketHandlerfrom gevent.pywsgi import WSGIServerimport jsonapp = Flask(__name__)USERS = { ???'1':{'name':'jack','count':0}, ???'2':{'name':'tuple','count':0}, ???'3':{'name':'lily','count':100},}@app.route('/index')def index(): ???return render_template('index.html',users=USERS)# http://127.0.0.1:5000/message ?既可以接受http，也可以接受websocketWEBSOCKET_LIST = []@app.route('/message')def message(): ???ws = request.environ.get('wsgi.websocket') ???if not ws: ???????return '您使用的是Http协议' ???WEBSOCKET_LIST.append(ws) ???while True: ???????# 当关闭webscoekt的时候cid 得到None ???????cid = ws.receive() ???????if not cid: ???????????WEBSOCKET_LIST.remove(ws) ???????????ws.close() ???????????break ???????old_count = USERS[cid]['count'] ???????new_count = old_count + 1 ???????USERS[cid]['count'] = new_count ???????for client in WEBSOCKET_LIST: ???????????client.send(json.dumps({'cid':cid,'count':new_count})) ???return ''if __name__ == '__main__': ???# 当请求是websocket的时候，那么就用WebSocketHandler进行处理 ???http_server = WSGIServer(('0.0.0.0', 5000), app, handler_class=WebSocketHandler) ???http_server.serve_forever()index.html
<!DOCTYPE html><html lang="zh-CN"><head> ???<meta charset="UTF-8"> ???<title>Title</title> ???<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1"></head><body> ???<h1>丑男投票系统</h1> ???<ul> ???????{% for k,v in users.items() %} ???????????<li onclick="vote({{k}})" id="id_{{k}}">{{v.name}}<span>{{v.count}}</span></li> ???????{% endfor %} ???</ul> ???<script src="{{ url_for('static',filename='jquery-3.3.1.min.js')}}"></script> ???<script> ???????var ws = new WebSocket('ws://127.0.0.1:5000/message'); ???????// 事件监听绑定回调函数，一旦有消息发送过来就会调用函数 ???????ws.onmessage = function (event) { ???????????/* 服务器端向客户端发送数据时，自动执行 */ ???????????// {'cid':cid,'count':new} ???????????var response = JSON.parse(event.data); ???????????$('#id_'+response.cid).find('span').text(response.count); ???????}; ???????function vote(cid) { ???????????ws.send(cid) ???????} ???</script></body></html>webscoket 原理
websocket的握手需要借助http, new WebSocket的时候，服务端接收到的的请求头信息有有三个比较特殊：
Sec-WebSocket-Key:FUH2Nige4Npq/InFS0OoJQ==Upgrade:websocketConnection: Upgrade表示这次请求是用于升级http为websocket，并把一个随机字符串发送过去，此时服务端应该拿到这个字符串进行加密然后发送过去，浏览器对这个字符串也加密，比较加密后的字符串和服务端发送过来的字符串是否一致，一致就表名握手成功，此时response header为
Connection:UpgradeSec-WebSocket-Accept:+lZCKceYfJsmNj6q0GYPa9r9LXE=Upgrade:websocket状态码为：101 Switching Protocols，表示协议切换成功，此时，后面的通信就和http没有半毛钱关系了。
自定义实现websocket服务端
def get_headers(data): ???""" ???将请求头格式化成字典 ???:param data: ???:return: ???""" ???header_dict = {} ???data = str(data, encoding='utf-8') ???header, body = data.split('\r\n\r\n', 1) ???header_list = header.split('\r\n') ???for i in range(0, len(header_list)): ???????if i == 0: ???????????if len(header_list[i].split(' ')) == 3: ???????????????header_dict['method'], header_dict['url'], header_dict['protocol'] = header_list[i].split(' ') ???????else: ???????????k, v = header_list[i].split(':', 1) ???????????header_dict[k] = v.strip() ???return header_dictdef send_msg(conn, msg_bytes): ???""" ???WebSocket服务端向客户端发送消息 ???:param conn: 客户端连接到服务器端的socket对象,即： conn,address = socket.accept() ???:param msg_bytes: 向客户端发送的字节 ???:return: ???""" ???import struct ???token = b"\x81" ???length = len(msg_bytes) ???if length < 126: ???????token += struct.pack("B", length) ???elif length <= 0xFFFF: ???????token += struct.pack("!BH", 126, length) ???else: ???????token += struct.pack("!BQ", 127, length) ???msg = token + msg_bytes ???conn.send(msg)import base64import hashlibimport socketsock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)sock.bind(('127.0.0.1', 8002))sock.listen(5)while 1: ???# 1. 等待用户连接 ???conn, address = sock.accept() ???# 2. 接收验证消息 ???msg = conn.recv(8096) ???msg_dict = get_headers(msg) ???# 3. 对数据加密, 其中魔法字符串'258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11' 是固定的值 ???value = msg_dict['Sec-WebSocket-Key'] + '258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11' ???ac = base64.b64encode(hashlib.sha1(value.encode('utf-8')).digest()) ???# 4. 将加密后的结果返回给浏览器，发送的时候是用http通信的，回消息的时候也要封装成http格式 ???response_tpl = "HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n" ??????????"Upgrade:websocket\r\n" ??????????"Connection: Upgrade\r\n" ??????????"Sec-WebSocket-Accept: %s\r\n" ??????????"WebSocket-Location: ws://127.0.0.1:8002\r\n\r\n" ???response = response_tpl %(ac.decode('utf-8'),) ???conn.send(response.encode('utf-8')) ???# 5. 接受浏览器发送过来的加密数据，并进行解密，发送数据也需要进行加密，加密和解密规则可以参考官方 ???while True: ???????info = conn.recv(8096) ???????# 10111111 去掉第一位，和 01111111 相与就行 ???????payload_len = info[1] & 127 ???????if payload_len == 127: ???????????# 如果payload_len是127，那么需要往后面取8个字节作为头信息，头部总共10个字节 ???????????extend_payload_len = info[2:10] ???????????mask = info[10:14] ???????????decoded = info[14:] ???????elif payload_len == 126: ???????????# 如果payload_len是126，那么需要往后面取2个字节作为头信息，头部总共4个字节 ???????????extend_payload_len = info[2:4] ???????????mask = info[4:8] ???????????decoded = info[8:] ???????else: ???????????# 如果payload_len小于126，那么头部总共2个字节 ???????????extend_payload_len = None ???????????mask = info[2:6] ???????????decoded = info[6:] ???????bytes_list = bytearray() ???????# decoded 是真实的数据 ???????for i in range(len(decoded)): ???????????chunk = decoded[i] ^ mask[i % 4] ???????????bytes_list.append(chunk) ???????body = str(bytes_list, encoding='utf-8') ???????print('浏览器发送过来的数据',body) ???????# ???????# import ?time ???????# time.sleep(2) ???????send_msg(conn,body.encode('utf8'))websocket
原文地址：https://www.cnblogs.com/longyunfeigu/p/9574067.html