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django 实现websocket

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一、简述：django实现websocket，之前django-websocket退出到3.0之后，被废弃。官方推荐大家使用channels。

channels通过升级http协议 升级到websocket协议。保证实时通讯。也就是说，我们完全可以用channels实现我们的即时通讯。而不是使用长轮询和计时器方式来保证伪实时通讯。

他通过改造django框架，使django既支持http协议又支持websocket协议。

官方文档地址：https://channels.readthedocs.io/en/stable/

二：安装

python version：2.7 3.4 3.5

安装channels： 

 pip install -U channels

在安装在windows机器的时候。需要自信的C++支持，报错的时候，报错有地址告诉你下载URL。

配置：

需要在seting.py里配置，将我们的channels加入INSTALLED_APP里。 

 INSTALLED_APPS = (

     'django.contrib.auth',

     'django.contrib.contenttypes',

     'django.contrib.sessions',

     'django.contrib.sites',

     ...

     'channels',

 )

这样django就支持websocket了，接下来我们需要配置一些简单的配置。

三：概念阐述：

channels： It is an ordered , first-in first-out queue with message expiry and at-most-once delivery to only one listener at a time .

它是先进先出的消息队列，同一时刻只向一个消费者发送一个没有过期的消息。这里的消费者类似订阅者，或者客户端。

默认的channels是http.request.在这种情况下运行 django 和之前的没使用websocket来说没有什么特别。

通过查看源码我们可以看到其他的channels：

至于我们是否可以自定义channels目前没有验证！

介绍下channels结构：

首先需要建立一个django项目。其中在你自己的app下面 生成consumers.py和routing.py配置文件。

consumers.py：相当于django的视图，也就是说所有的websocket路由过来的执行的函数都在consumers.py类似于django的视图views.py

routing.py：是websocket中的url和执行函数的对应关系。相当于django的urls.py，根据映射关系，当websocket的请求进来的时候，根据用户的请求来触发我们的consumers.py里的方法。

四：代码示例

consumer.py 

 # In consumers.py

 def ws_message(message):

     # ASGI WebSocket packet-received and send-packet message types

     # both have a "text" key for their textual data.

     message.reply_channel.send({

         "text": message.content['text'],

     })

routing.py 

 # In routing.py

 from channels.routing import route

 from myapp.consumers import ws_message

 channel_routing = [

     route("websocket.receive", ws_message),

 ]

websocket.receive表示当用户请求的时候，自动触发后面的ws_message.

html  code:html5支持websocket。 

 <!DOCTYPE HTML>

 <html>

    <head>

    <meta charset="utf-8">

    <title>测试websocket</title>

       <script type="text/javascript">

          function WebSocketTest()

          {

             if ("WebSocket" in window)

             {

                alert("您的浏览器支持 WebSocket!");

                // 打开一个 web socket

                 ws = new WebSocket("ws://localhost:8000/path/");

                ws.onopen = function()

                {

                   // Web Socket 已连接上，使用 send() 方法发送数据

                   ws.send("发送数据");

                   alert("数据发送中...");

                };

                ws.onmessage = function (evt)

                {

                   var received_msg = evt.data;

                   alert("数据已接收...");

                   alert("数据:"+received_msg)

                };

                ws.onclose = function()

                {

                   // 关闭 websocket

                   alert("连接已关闭...");

                };

             }

             else

             {

                // 浏览器不支持 WebSocket

                alert("您的浏览器不支持 WebSocket!");

             }

          }

       </script>

    </head>

    <body>

       <div id="sse">

          <a href="javascript:WebSocketTest()">运行 WebSocket</a>

       </div>

    </body>

 </html>

演示：

1：

2：

3：

4：

5：

五：如上是简单实现 我们的websocket 例子 ，其中channels来还有如下类型： 

 websocket.connect 刚建立连接。

 websocket.disconnect 连接断开的时候

可以根据自己的需求来在routing里定义  在触发websocket各个阶段的时候执行函数。

目前实现的是一个客户端进行操作，也就是说一个consumer的情况，当我们的有多个consumer的时候，怎么保证server端发送消息所有的consumer都能接受到呢？

channels给咱们定义个group概念。也就是说只要consumer和这个组建立的关系，其他的各个consumer都会接受到消息。

consumer.py 

 # In consumers.py

 from channels import Group

 # Connected to websocket.connect

 def ws_add(message):

     message.reply_channel.send({"accept": True})

     Group("chat").add(message.reply_channel)

 # Connected to websocket.receive

 def ws_message(message):

     Group("chat").send({

         "text": "[user] %s" % message.content['text'],

     })

 # Connected to websocket.disconnect

 def ws_disconnect(message):

     Group("chat").discard(message.reply_channel)

routing.py: 

 from channels.routing import route

 from myapp.consumers import ws_add, ws_message, ws_disconnect

 channel_routing = [

     route("websocket.connect", ws_add),

     route("websocket.receive", ws_message),

     route("websocket.disconnect", ws_disconnect),

 ]

在浏览器输入如下js： 

 // Note that the path doesn't matter right now; any WebSocket

 // connection gets bumped over to WebSocket consumers

 socket = new WebSocket("ws://" + window.location.host + "/chat/");

 socket.onmessage = function(e) {

     alert(e.data);

 }

 socket.onopen = function() {

     socket.send("hello world");

 }

 // Call onopen directly if socket is already open

 if (socket.readyState == WebSocket.OPEN) socket.onopen();

我们打开2个浏览器进行测试：

当我们运行窗口二的js的时候窗口也能接受到消息。

这是因为服务端以组来发送消息。 

    Group("chat").send({

         "text": "[user] %s" % message.content['text'],

     })

根据以上特性 我们可以创建我们的聊天室。

其中routing.py中支持正则路径匹配，我们可以根据我们的需求，由用户根据路径不同请求不同的聊天室，想深入了解，请参考官方文档。

为什么研究websocket？

因为在实际生产中，我们需要有一个即时通讯的，不断请求后端结果。来反映在页面。但是，channels测试的过程中，consumer中的函数体不能加入while循环，

测试的结果是：只有当consumer里的函数执行完，才能全部发送到客户端消息，而不是有消息就能发送。

最后的解决方案：只能前端使用计时器同一个tcp连接不断发送消息，服务器端自执行函数触发我们的查询，造成一个伪实时。不知道是否有更好的方法？

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