go的websocket实现原理与用法详解
本文实例讲述了go的websocket实现原理与用法。分享给大家供大家参考，具体如下：
websocket分为握手和数据传输阶段，即进行了HTTP握手 + 双工的TCP连接
RFC协议文档在：http://tools.ietf.org/html/rfc6455
握手阶段
握手阶段就是普通的HTTP
客户端发送消息：
GET /chat HTTP/1.1 Host: server.example.com Upgrade: websocket Connection: Upgrade Sec-WebSocket-Key: dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ== Origin: http://example.com Sec-WebSocket-Version: 13
服务端返回消息：
HTTP/1.1 101 Switching Protocols Upgrade: websocket Connection: Upgrade Sec-WebSocket-Accept: s3pPLMBiTxaQ9kYGzzhZRbK+xOo=
这里的Sec-WebSocket-Accept的计算方法是：
base64(hsa1(sec-websocket-key + 258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11))
如果这个Sec-WebSocket-Accept计算错误浏览器会提示：
Sec-WebSocket-Accept dismatch
如果返回成功，Websocket就会回调onopen事件
数据传输
websocket的数据传输使用的协议是：
参数的具体说明在这：
FIN：1位，用来表明这是一个消息的最后的消息片断，当然第一个消息片断也可能是最后的一个消息片断；
RSV1, RSV2, RSV3: 分别都是1位，如果双方之间没有约定自定义协议，那么这几位的值都必须为0,否则必须断掉WebSocket连接；
Opcode:4位操作码，定义有效负载数据，如果收到了一个未知的操作码，连接也必须断掉，以下是定义的操作码：
* %x0 表示连续消息片断
* %x1 表示文本消息片断
* %x2 表未二进制消息片断
* %x3-7 为将来的非控制消息片断保留的操作码
* %x8 表示连接关闭
* %x9 表示心跳检查的ping
* %xA 表示心跳检查的pong
* %xB-F 为将来的控制消息片断的保留操作码
Mask:1位，定义传输的数据是否有加掩码,如果设置为1,掩码键必须放在masking-key区域，客户端发送给服务端的所有消息，此位的值都是1；
Payload length: 传输数据的长度，以字节的形式表示：7位、7+16位、或者7+64位。如果这个值以字节表示是0-125这个范围，那这个值就表示传输数据的长度；如果这个值是126，则随后的两个字节表示的是一个16进制无符号数，用来表示传输数据的长度；如果这个值是127,则随后的是8个字节表示的一个64位无符合数，这个数用来表示传输数据的长度。多字节长度的数量是以网络字节的顺序表示。负载数据的长度为扩展数据及应用数据之和，扩展数据的长度可能为0,因而此时负载数据的长度就为应用数据的长度。
Masking-key:0或4个字节，客户端发送给服务端的数据，都是通过内嵌的一个32位值作为掩码的；掩码键只有在掩码位设置为1的时候存在。
Payload data: (x+y)位，负载数据为扩展数据及应用数据长度之和。
Extension data:x位，如果客户端与服务端之间没有特殊约定，那么扩展数据的长度始终为0，任何的扩展都必须指定扩展数据的长度，或者长度的计算方式，以及在握手时如何确定正确的握手方式。如果存在扩展数据，则扩展数据就会包括在负载数据的长度之内。
Application data:y位，任意的应用数据，放在扩展数据之后，应用数据的长度=负载数据的长度-扩展数据的长度。
实例
具体使用go的实现例子：
客户端：
html：
<html>
<head>
<script type="text/javascript" src="./jquery.min.js"></script>
</head>
<body>
<input type="button" id="connect" value="websocket connect" />
<input type="button" id="send" value="websocket send" />
<input type="button" id="close" value="websocket close" />
</body>
<script type="text/javascript" src="./websocket.js"></script>
</html>
js：
var socket;
$("#connect").click(function(event){
socket = new WebSocket("ws://127.0.0.1:8000");
socket.onopen = function(){
alert("Socket has been opened");
}
socket.onmessage = function(msg){
alert(msg.data);
}
socket.onclose = function() {
alert("Socket has been closed");
}
});
$("#send").click(function(event){
socket.send("send from client");
});
$("#close").click(function(event){
socket.close();
})
服务端：
package main
import(
"net"
"log"
"strings"
"crypto/sha1"
"io"
"encoding/base64"
"errors"
)
func main() {
ln, err := net.Listen("tcp", ":8000")
if err != nil {
log.Panic(err)
}
for {
conn, err := ln.Accept()
if err != nil {
log.Println("Accept err:", err)
}
for {
handleConnection(conn)
}
}
}
func handleConnection(conn net.Conn) {
content := make([]byte, 1024)
_, err := conn.Read(content)
log.Println(string(content))
if err != nil {
log.Println(err)
}
isHttp := false
// 先暂时这么判断
if string(content[0:3]) == "GET" {
isHttp = true;
}
log.Println("isHttp:", isHttp)
if isHttp {
headers := parseHandshake(string(content))
log.Println("headers", headers)
secWebsocketKey := headers["Sec-WebSocket-Key"]
// NOTE：这里省略其他的验证
guid := "258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11"
// 计算Sec-WebSocket-Accept
h := sha1.New()
log.Println("accept raw:", secWebsocketKey + guid)
io.WriteString(h, secWebsocketKey + guid)
accept := make([]byte, 28)
base64.StdEncoding.Encode(accept, h.Sum(nil))
log.Println(string(accept))
response := "HTTP/1.1 101 Switching Protocols\r\n"
response = response + "Sec-WebSocket-Accept: " + string(accept) + "\r\n"
response = response + "Connection: Upgrade\r\n"
response = response + "Upgrade: websocket\r\n\r\n"
log.Println("response:", response)
if lenth, err := conn.Write([]byte(response)); err != nil {
log.Println(err)
} else {
log.Println("send len:", lenth)
}
wssocket := NewWsSocket(conn)
for {
data, err := wssocket.ReadIframe()
if err != nil {
log.Println("readIframe err:" , err)
}
log.Println("read data:", string(data))
err = wssocket.SendIframe([]byte("good"))
if err != nil {
log.Println("sendIframe err:" , err)
}
log.Println("send data")
}
} else {
log.Println(string(content))
// 直接读取
}
}
type WsSocket struct {
MaskingKey []byte
Conn net.Conn
}
func NewWsSocket(conn net.Conn) *WsSocket {
return &WsSocket{Conn: conn}
}
func (this *WsSocket)SendIframe(data []byte) error {
// 这里只处理data长度<125的
if len(data) >= 125 {
return errors.New("send iframe data error")
}
lenth := len(data)
maskedData := make([]byte, lenth)
for i := 0; i < lenth; i++ {
if this.MaskingKey != nil {
maskedData[i] = data[i] ^ this.MaskingKey[i % 4]
} else {
maskedData[i] = data[i]
}
}
this.Conn.Write([]byte{0x81})
var payLenByte byte
if this.MaskingKey != nil && len(this.MaskingKey) != 4 {
payLenByte = byte(0x80) | byte(lenth)
this.Conn.Write([]byte{payLenByte})
this.Conn.Write(this.MaskingKey)
} else {
payLenByte = byte(0x00) | byte(lenth)
this.Conn.Write([]byte{payLenByte})
}
this.Conn.Write(data)
return nil
}
func (this *WsSocket)ReadIframe() (data []byte, err error){
err = nil
//第一个字节：FIN + RSV1-3 + OPCODE
opcodeByte := make([]byte, 1)
this.Conn.Read(opcodeByte)
FIN := opcodeByte[0] >> 7
RSV1 := opcodeByte[0] >> 6 & 1
RSV2 := opcodeByte[0] >> 5 & 1
RSV3 := opcodeByte[0] >> 4 & 1
OPCODE := opcodeByte[0] & 15
log.Println(RSV1,RSV2,RSV3,OPCODE)
payloadLenByte := make([]byte, 1)
this.Conn.Read(payloadLenByte)
payloadLen := int(payloadLenByte[0] & 0x7F)
mask := payloadLenByte[0] >> 7
if payloadLen == 127 {
extendedByte := make([]byte, 8)
this.Conn.Read(extendedByte)
}
maskingByte := make([]byte, 4)
if mask == 1 {
this.Conn.Read(maskingByte)
this.MaskingKey = maskingByte
}
payloadDataByte := make([]byte, payloadLen)
this.Conn.Read(payloadDataByte)
log.Println("data:", payloadDataByte)
dataByte := make([]byte, payloadLen)
for i := 0; i < payloadLen; i++ {
if mask == 1 {
dataByte[i] = payloadDataByte[i] ^ maskingByte[i % 4]
} else {
dataByte[i] = payloadDataByte[i]
}
}
if FIN == 1 {
data = dataByte
return
}
nextData, err := this.ReadIframe()
if err != nil {
return
}
data = append(data, nextData…)
return
}
func parseHandshake(content string) map[string]string {
headers := make(map[string]string, 10)
lines := strings.Split(content, "\r\n")
for _,line := range lines {
if len(line) >= 0 {
words := strings.Split(line, ":")
if len(words) == 2 {
headers[strings.Trim(words[0]," ")] = strings.Trim(words[1], " ")
}
}
}
return headers
}
后话
PS：后来发现官方也有实现了websocket，只是它不是在pkg下，而是在net的branch下
强烈建议使用官方的websocket，不要自己写
https://code.google.com/p/go.net/
当然如果自己实现了一遍协议，看官方的包自然会更清晰了。
希望本文所述对大家Go语言程序设计有所帮助。
相关推荐
-
golang基于websocket实现的简易聊天室程序
本文实例讲述了golang基于websocket实现的简易聊天室.分享给大家供大家参考,具体如下: 先说点无关的,最近忙于工作没有更新博客,今天休息顺便把golang websocket研究了一下,挺好玩的,写了一个聊天室,分享给大家. websocket包 : code.google.com/p/go.net/websocket 文档 : http://go.pkgdoc.org/code.google.com/p/go.net/websocket 首先安装websocket包 复制代码 代码
-
利用Go语言搭建WebSocket服务端方法示例
Go 搭建一个简单 WebSocket 服务端代码例子 test.go, 如下: package main import ( "fmt" "log" "net/http" "golang.org/x/net/websocket" ) func Echo(ws *websocket.Conn) { var err error for { var reply string if err = websocket.Message.Re
-
go的websocket实现原理与用法详解
本文实例讲述了go的websocket实现原理与用法.分享给大家供大家参考,具体如下: websocket分为握手和数据传输阶段,即进行了HTTP握手 + 双工的TCP连接 RFC协议文档在:http://tools.ietf.org/html/rfc6455 握手阶段 握手阶段就是普通的HTTP 客户端发送消息: GET /chat HTTP/1.1 Host: server.example.com Upgrade: websocket Connection: Upgrade Sec-WebS
-
Java switch关键字原理及用法详解
这篇文章主要介绍了Java中 switch关键原理及用法详解,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下 Switch语法 switch作为Java内置关键字,却在项目中真正使用的比较少.关于switch,还是有那么一些奥秘的. 要什么switch,我有if-else 确实,项目中使用switch比较少的一个主要原因就在于它的作用能被if-else代替,况且switch对类型的限制,也阻碍了switch的进一步使用. 先看看switch的语法
-
python 标准库原理与用法详解之os.path篇
os中的path 查看源码会看到,在os.py中有这样几行 if 'posix' in _names: name = 'posix' linesep = '\n' from posix import * #省略若干代码 elif 'nt' in _names: from nt import * try: from nt import _exit __all__.append('_exit') except ImportError: pass import ntpath as path #...
-
Java基础之Stream流原理与用法详解
目录 一.接口设计 二.创建操作 三.中间操作 四.最终操作 五.Collect收集 Stream简化元素计算 一.接口设计 从Java1.8开始提出了Stream流的概念,侧重对于源数据计算能力的封装,并且支持序列与并行两种操作方式:依旧先看核心接口的设计: BaseStream:基础接口,声明了流管理的核心方法: Stream:核心接口,声明了流操作的核心方法,其他接口为指定类型的适配: 基础案例:通过指定元素的值,返回一个序列流,元素的内容是字符串,并转换为Long类型,最终计算求和结果并
-
angular2中Http请求原理与用法详解
本文实例讲述了angular2中Http请求原理与用法.分享给大家供大家参考,具体如下: 提供HTTP服务 HttpModule并不是Angular的核心模块. 它是Angular用来进行Web访问的一种可选方式,并位于一个名叫@angular/http的独立附属模块中. 编辑app.module.ts import { HttpModule, JsonpModule } from '@angular/http'; @NgModule({ imports: [ HttpModule, Jsonp
-
PHP 实现 WebSocket 协议原理与应用详解
本文实例讲述了PHP 实现 WebSocket 协议原理与应用.分享给大家供大家参考,具体如下: 下面会讲解一下什么是 WebSocket,以及使用 PHP 实现 WebSocket. WebSocket 是什么? PHP 实例 应用场景 一.WebSocket 是什么 WebSocket 是一种网络传输协议,可在单个 TCP 连接上进行全双工通信,位于 OSI 模型的应用层.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 WebSocke
-
Node 模块原理与用法详解
本文实例讲述了Node 模块原理与用法.分享给大家供大家参考,具体如下: 简介 V8引擎本身就是用于Chrome浏览器的JS解释部分,但是Ryan Dahl,把V8搬到服务器,用于做服务器的软件. Node是一个专注于实现高性能Web服务器优化的专家,在遇到V8而诞生的项目 没有历史包袱,没有同步I/O.不会出现一个同步I/O导致事件循环性能急剧降低的情况. V8性能足够好,远远比Python,Ruby等其它脚本语言的引擎快. JavaScript语言的闭包特性非常方便,比C中的回调函数好用.
-
PHP反射机制原理与用法详解
本文实例讲述了PHP反射机制原理与用法.分享给大家供大家参考,具体如下: 反射 面向对象编程中对象被赋予了自省的能力,而这个自省的过程就是反射. 反射,直观理解就是根据到达地找到出发地和来源.比如,一个光秃秃的对象,我们可以仅仅通过这个对象就能知道它所属的类.拥有哪些方法. 反射是指在PHP运行状态中,扩展分析PHP程序,导出或提出关于类.方法.属性.参数等的详细信息,包括注释.这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为反射API. 如何使用反射API <?php class person{
-
java内部类原理与用法详解
本文实例讲述了java内部类原理与用法.分享给大家供大家参考,具体如下: 概念 内部类:可以包含在另外一个类中的类 外部类:包含内部类的类 每个内部类都会被编译为一个独立的类,生成一个独立的字节码文件. 内部类可以方便地访问外部类的私有变量,内部类也可以声明为private从而实现对外完全隐藏. 分类 java中的四种内部类(根据定义的位置和方式划分) -静态内部类 -成员内部类 -方法内部类 -匿名内部类 分类介绍 -静态内部类 特征:在类的内部中存在另一个类,且该类被static修饰 使用范
-
python中metaclass原理与用法详解
本文实例讲述了python中metaclass原理与用法.分享给大家供大家参考,具体如下: 什么是 metaclass. metaclass (元类)就是用来创建类的类.在前面一篇文章<python动态创建类>里我们提到过,可以用如下的一个观点来理解什么是metaclass: MyClass = MetaClass() MyObject = MyClass() metaclass是python 里面的编程魔法 同时在前面一篇<python动态创建类>文章里描述动态创建class 的