[{"_1":2,"_3":-5,"_4":-5},"loaderData",{"_5":6,"_7":8},"actionData","errors","root",{"_11":-5},"routes/user.$name.collections",{"_9":10,"_11":12,"_13":14,"_15":16,"_17":18,"_19":16},"topics",[34],"user",{"_20":21,"_13":14,"_22":23,"_24":25,"_26":27,"_28":29,"_30":29,"_31":29,"_32":33},"loginname","czb128abc","page",1,"limit",20,"total","id","4735","avatar_url","http://www.gravatar.com/avatar/4f498c9432d5083e28852228e7a78078?size=48","githubUsername","","create_at","2012-08-21 12:41:33.482","score",0,"topic_count","reply_count","is_star",false,{"_20":35,"_36":37,"_38":-5,"_39":40,"_41":42,"_43":44,"_45":33,"_46":33,"_31":47,"_48":49,"_26":50,"_51":52},"138","author_id","3","tab","content","之所以写下此文，是我觉得越是简单的技术往往能发挥越重要的作用，随着各种新的技术的诞生，实时web技术已经走进我们。websocket和node.js使开发实时应用非常简单，同时性能也非常高。\r\n
\r\n
关于websocket\r\n
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websocket是html5的重要feature，它直接在浏览器上对与socket的支持，这给了web开发无限的想象，虽然以前也有flash socket+js的实现，不过毕竟不稳定，而且兼容性有很多问题，当然websocket的普及也依赖于支持html5标准的浏览器的更新，目前只有chrome、safari、firefox 4.0等少数浏览器可以支持，不过大势所驱，加上智能移动设备的普及，websocket可以有更大的作为。\r\n
\r\n
他解决了web实时化的问题，相比传统http有如下好处：\r\n

一个WEB客户端只建立一个TCP连接

Websocket服务端可以推送(push)数据到web客户端.

有更加轻量级的头，减少数据传送量

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本文来重点来分析下。\r\n

websocket的原理和应用

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在继续本文之前，让我们了解下websocket的原理：\r\n
\r\n
websocket通信协议实现的是基于浏览器的原生socket，这样原先只有在c/s模式下的大量开发模式都可以搬到web上来了，基本就是通过浏览器的支持在web上实现了与服务器端的socket通信。\r\n
\r\n
WebSocket没有试图在HTTP之上模拟server推送，而是直接在TCP之上定义了帧协议，因此WebSocket能够支持双向的通信。\r\n
\r\n
首先来介绍下websocket客户端与服务端建立连接的过程：\r\n
\r\n
先用js创建一个WebSocket实例，使用ws协议建立服务器连接，ws://www.cnodejs.org:8088\r\n
\r\n
ws开头是普通的websocket连接，wss是安全的websocket连接，类似于https。\r\n
\r\n
客户端与服务端建立握手，发送如下信息：\r\n

GET /echo HTTP/1.1\r\n
Upgrade: WebSocket\r\n
Connection: Upgrade\r\n
Host: www.cnodejs.org:8088\r\n
Origin: http://www.cnodejs.com

\r\n
服务端会发回如下：\r\n

HTTP/1.1 101 Web Socket Protocol Handshake\r\n
Upgrade: WebSocket\r\n
Connection: Upgrade\r\n
WebSocket-Origin: http://www.cnodejs.org\r\n
WebSocket-Location: ws://www.cnodejs.org:8088/echo

\r\n
\r\n
具体的ws协议，可以参考： http://tools.ietf.org/html/draft-hixie-thewebsocketprotocol-76\r\n
\r\n
我们在开发过程中不需要考虑协议的细节，因为websocket API已经帮我们封装好了。\r\n
\r\n
需要注意的是所有的通信数据都是以”\\x00″开头以”\\xFF”结尾的，并且都是UTF-8编码的。\r\n
\r\n
这个过程类似于http的建立连接过程，不同的是，建立连接之后，接下来客户端和服务端的任何交互都需要再有这个动作。客户端通过websocket API提供的如下4个事件进行编程：\r\n

onopen 建立连接后触发

onmessage 收到消息后触发

onerror 发生错误时触发

onclose 关闭连接时触发

\r\n
让我们全面了解一下websocket API，他其实非常简单，下面是所有的API：\r\n

[Constructor(in DOMString url, in optional DOMString protocols)]\r\n
[Constructor(in DOMString url, in optional DOMString[] protocols)]\r\n
interface WebSocket {\r\n
readonly attribute DOMString url;\r\n
\r\n
// ready state\r\n
const unsigned short CONNECTING = 0;\r\n
const unsigned short OPEN = 1;\r\n
const unsigned short CLOSING = 2;\r\n
const unsigned short CLOSED = 3;\r\n
readonly attribute unsigned short readyState;\r\n
readonly attribute unsigned long bufferedAmount;\r\n
\r\n
// networking\r\n
attribute Function onopen;\r\n
attribute Function onmessage;\r\n
attribute Function onerror;\r\n
attribute Function onclose;\r\n
readonly attribute DOMString protocol;\r\n
void send(in DOMString data);\r\n
void close();\r\n
};\r\n
WebSocket implements EventTarget;

\r\n
详细的websocket API，可以参考此文： http://dev.w3.org/html5/websockets/\r\n

node.js与websocket的结合

\r\n
终于讲到了正题了，node.js如何与websocket结合，websocket API是基于事件的，他是对于客户端而言，而对于服务端来说，如何来处理呢？其实可以简单的理解为实现websocket协议的socket server开发。\r\n
\r\n
node.js天生就是一个高效的服务端语言，可以直接使用javascript直接来处理来自客户端的请求，这样如果服务端这边需要大量的业务逻辑开发，则可以直接使用node开发。通过node和websocket的结合可以开发出很多实时性要求很高的web应用，如游戏、直播、股票、监控、IM等等。\r\n
\r\n
而node.js如何实现websocket的支持，已经有一个比较成熟的开源系统node-websocket-server： https://github.com/miksago/node-websocket-server，让我们来探究一二：\r\n
\r\n
其实原理也是很简单就是用node实现了websocket draft-76的协议，同时他对外提供了api，可以方便其他应用程序简化编程。\r\n
\r\n
它继承了node的http.Server的事件和方法，这样它简化了服务端的编程，同时可以处理http的请求。\r\n
\r\n
为了实现连接之间的通信和消息的广播，它实现了一个manager类，给每一个连接创建一个id，然后在内存中维护一个连接链表，并提供了上线和下线的自动管理。\r\n
\r\n
它还提供对以下几个事件的接口：\r\n

listening 当服务器准备好接受客户端请求时

request 当一个http 请求发生时触发

stream

clientError

error

\r\n
让我们看看一个node-websocket-server提供的一个server的例子：\r\n

var sys = require(\"sys\")\r\n
  , ws = require('../lib/ws/server');\r\n
\r\n
var server = ws.createServer({debug: true});\r\n
\r\n
// Handle WebSocket Requests\r\n
server.addListener(\"connection\", function(conn){\r\n
  conn.send(\"Connection: \"+conn.id);\r\n
\r\n
  conn.addListener(\"message\", function(message){\r\n
    conn.broadcast(\"<\"+conn.id+\"> \"+message);\r\n
\r\n
    if(message == \"error\"){\r\n
      conn.emit(\"error\", \"test\");\r\n
    }\r\n
  });\r\n
});\r\n
\r\n
server.addListener(\"error\", function(){\r\n
  console.log(Array.prototype.join.call(arguments, \", \"));\r\n
});\r\n
\r\n
server.addListener(\"disconnected\", function(conn){\r\n
  server.broadcast(\"<\"+conn.id+\"> disconnected\");\r\n
});\r\n
\r\n
server.listen(8000);

\r\n

这个例子非常的简单，可以看到对于websocket的server端开发，我们已经不需要考虑websocket协议的实现，他几乎有着和客户端浏览器上websocket API一样的事件，只有对连接、断开连接、消息、错误等事件进行处理，这样应用的开发就非常的灵活了。

\r\n

实例：用websocket和node.js搭建实时监控系统

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通过websocket打通了浏览器和服务端之后，我们就可以尝试搭建一个实际的应用，这里以实时监控系统为例。\r\n
\r\n
$\"\"$ \r\n
\r\n
直接与linux自身监控工具的结合，将监控结果通过websocket直接更到网页上，由于建立了socket长连接，绑定iostat的标准输出的事件，做到了真正的实时。同时可以支持对监控结果的讨论，增加了一个简单的chat，基于事件的通讯中，chat和监控同时发送完全不受影响，所以还可以把更多的事件加入进来。\r\n
\r\n
让我们来看看这个过程：\r\n
\r\n
首先是用node.js捕获iostat的输出：\r\n

var sys = require(\"sys\")\r\n
  , ws = require('../lib/ws/server');\r\n
\r\n
var sys = require('sys');\r\n
var spawn = require('child_process').spawn;\r\n
var mon = spawn(\"iostat\",[\"-I\",\"5\"]);

\r\n
spawn可以根据参数启动一个进程，同时可以对stdout, stderr, exit code进行捕获，当这些事件触发时，可以绑定我们的函数，同时捕获其输出。\r\n
这里是iostat的标准输出：\r\n

\r\n
disk0 cpu load average\r\n
KB/t tps MB/s us sy id 1m 5m 15m\r\n
14.64 4 0.06 7 5 88 0.76 0.95 0.90\r\n

\r\n
我们捕获他的输出，将其发送到客户端去：\r\n

  mon.stdout.on('data',function(data) {\r\n
    data = format_string(data);\r\n
    sys.puts(data);\r\n
    conn.send(\"#mon:\"+data+\"\");\r\n
  });

\r\n
客户端也就是浏览器，在收到消息后，对其进行简单的字符串处理，然后就可以直接在网页中输出了。\r\n

w.onmessage = function(e) {\r\n
    var msg = e.data;\r\n
    if(msg.match(/#mon:/)) {\r\n
        var monarr = msg.split(\":\")[1].split(\" \");\r\n
        var body = \"\";\r\n
        for(var item in monarr) {\r\n
            body += \"\"+monarr[item]+\"\"\r\n
        }\r\n
        $(\"#iobody\").html(body);\r\n
        //log(monarr[0]);\r\n
\r\n
    }\r\n
    else\r\n
        log(e.data);\r\n
}

\r\n
这里自定义了一个#mon的简单协议，这样可以对更多类型的输出分开处理。\r\n
\r\n
服务端和客户端总共100多行的代码，就已经实现了一个实时服务器性能监控系统。\r\n
全部代码下载地址： http://cnodejs.googlecode.com/svn/trunk/monsocket/examples/\r\n
（注：本程序仅在mac osx下测试通过）\r\n
\r\n
如果加上RGraph(基于html5)，则可以打造更加精美的实时展现: http://www.rgraph.net/docs/dynamic.html\r\n

总结

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这篇文章适合node.js的初学者或者对于websocket不够了解的人，总结起来，就是以下几个点：\r\n

使用websocket API可以开发实时web应用

websocket api和 node.js可以很完美的配合

node-websocket-server 封装了websocket协议，使服务端进行websocket的开发，非常的简单

node的易用性，使其在服务端略加编程，即可以打造一个完美的后台服务

node的事件驱动的机制保证了系统的高效，可以使用EventEmitter定义自己的事件触发

对于命令行输出可以使用spawn来捕获，通过在web应用中充分利用linux的各种系统工具

\r\n
参考资料\r\n

http://nodejs.org/

http://dev.w3.org/html5/websockets/

http://tools.ietf.org/html/draft-hixie-thewebsocketprotocol-76

https://github.com/miksago/node-websocket-server

","title","websocket与node.js的完美结合","last_reply_at","2013-06-07 02:10:54.86","good","top",17,"visit_count",110088,"2011-02-01 06:04:55","author",{"_13":53,"_22":54},"kongwu","http://www.gravatar.com/avatar/1bfc8def4d9f790b4157a17aeba5f55e?s=48"]