How do websockets work?

5. Libraries

Библиотеки – это наборы файлов, программ, подпрограмм, сценариев или функций, которые можно интегрировать при написании кода. Библиотеки работают, группируя фрагменты кода вместе, чтобы обеспечить функциональность, поэтому вам не нужно писать код самостоятельно. Как и фреймворки, они снижают риск неправильного кодирования, делают процесс разработки более эффективным и экономят ваши деньги.

Однако библиотеки отличаются от фреймворков. Фреймворк определяет и структурирует вашу сборку. Библиотеки – это ресурсы, которые вы можете свободно интегрировать в сборку собственной структуры и дизайна. Они часто используются для более конкретных функций или возможностей, в то время как фреймворк является более полным инструментом разработки.

Давайте посмотрим на несколько разных библиотек:

React.js

React.js, поддерживаемый Facebook, является одной из самых популярных интерфейсных библиотек. С использованием React.js связано долгое и сложное обучение, но оно исключительно при создании великолепно выглядящих пользовательских интерфейсов (UI). Она также постоянно меняется и обновляется для улучшений и обслуживания.

Vue.js

Vue.js – еще одна библиотека, специально предназначенная для создания пользовательского интерфейса. По сравнению с React.js, Vue.js прост и удобен в использовании. У него меньшее сообщество, на которое можно опираться для устранения неполадок и поддержки, но это немного компенсируется его скоростью и относительно простым обучением. Хотя он не так широко используется, как некоторые другие библиотеки, его популярность растет из-за простоты использования.

Это библиотека, используемая для интеграции приложений с Facebook. С помощью этой библиотеки вы можете собирать пользовательские данные по мере их передачи между вашим приложением и Facebook. Затем данные можно использовать для оптимизации вашего приложения, рекламы и предоставления вам точных показателей, таких как количество загрузок пользователей.

Сервис push-уведомлений для 1С (Push Notification Service For 1C — PNS4OneS)

Сервис предназначен для передачи сообщений от сервера 1С клиентским сеансам. В простом случае полученное сообщение отображается у клиента в виде всплывающего окна (процедура 1С ПоказатьОповещениеПользователя). С использованием данного сервиса можно оповещать пользователей о новых задачах, полученных электронных письмах, менеджеров о новых заказах, загруженных с сайта и т. п. Дополнительно имеется возможность передавать произвольные данные и обрабатывать самостоятельно полученные сообщения на клиенте, что позволяет реализовать более сложные сценарии (чаты, отображение прогресса длительной операции на сервере и т. п.).

1 стартмани

Краткая история веб-приложений реального времени

Интернет был построен на представлении о том, что забота браузера– запрос данных с сервера, а забота сервера – обслуживание этих запросов. Эта парадигма не подвергалась сомнению несколько лет. Но с появлением AJAX в 2005 году многие начали работать над созданием двунаправленных соединений.

Веб-приложения значительно увеличивались в размере. Сдерживающим фактором для их роста была традиционная модель HTTP. Чтобы преодолеть это, были созданы несколько стратегий, позволяющих серверам «проталкивать» (push) данные клиенту. Одной из наиболее популярных стала стратегия «длинного опроса». Она подразумевает поддержание HTTP- соединения открытым до тех пор,пока у сервера есть данные для отправки клиенту.

Но все эти технологии приводят к перегрузке HTTP. Каждый раз, когда вы делаете запрос HTTP, набор заголовков и cookie передаются на сервер. Они накапливаются в большие массивы информации, которые нужно передать. Это увеличивает время ожидания, что может быть критично для равномерной работы приложения.

Чтобы решить данную проблему, нужен был способ создания постоянного соединения с минимальными задержками, которое могло бы поддерживать транзакции, инициированные как клиентом, так и сервером. Это как раз то, что предоставляют веб-сокеты.

Примеры применения веб приложений

Пример 1

Процедура сотрудничества компании с банковским учреждением теперь выглядит так:

  • через сайт банка можно заполнить заявки на открытие счета, карточек, сопутствующих сервисов;
  • сотрудник банка свяжется по телефону и уточнит детали;
  • курьер привезет на подпись документы;
  • специалисты установят ПО, позволяющее совершать платежи и необходимые операции посредством электронно-цифровой подписи;
  • можно сразу начать работать, можно позволить работать удаленно с любого уголка мира.

Не нужно тратить время на неоднократные поездки, сидение в очередях, перекладывание бумажек.

Пример 2

Еще один тренд последних лет — использование crm-программ. Владельцы даже малого бизнеса по достоинству оценили все возможности, которые получают при использовании сервиса управления рабочим временем и проектами.

  • прозрачная система планирования, постановки задач, контроля. Всегда видно, кто виноват и когда дэдлайн.
  • внедрение и закрепление стандартов работы с клиентами, включая поиск, теплые звонки, продажу, постпродажное обслуживание, программу лояльности;
  • интеграция с другими рабочими сервисами с целью расширить и унифицировать отчетность.

Все это стало возможным благодаря развитию веб-технологий.

Что такое веб-сокет?

Web Socket — это протокол, который обеспечивает полнодуплексную (многостороннюю) связь, то есть позволяет осуществлять связь в обоих направлениях одновременно. Это современная веб-технология, в которой между браузером пользователя (клиентом) и сервером существует постоянное соединение. В этом типе связи между веб-сервером и веб-браузером они оба могут отправлять сообщения друг другу в любой момент времени. Традиционно в сети у нас был формат запроса/ответа, в котором пользователь отправляет HTTP-запрос, а сервер на него отвечал. Это все еще применимо в большинстве случаев, особенно при использовании RESTful API. Но ощущалась потребность в том, чтобы сервер также общался с клиентом, не получая ответа (или запроса) от клиента. Сервер сам по себе должен иметь возможность отправлять информацию клиенту или браузеру. Именно здесь на сцену выходит Web Socket.

Чтобы использовать Socket в NodeJS, нам сначала нужно установить зависимость, которая называется socket.io. Мы можем просто установить его, выполнив команду ниже в cmd, а затем добавить эту зависимость в файл javascript на стороне сервера, а также установить экспресс-модуль, который в основном требуется для серверного приложения.

Примечание: npm в приведенных выше командах означает диспетчер пакетов узлов, место, откуда мы устанавливаем все зависимости. Флаг —save больше не нужен после версии Node 5.0.0, так как все модули, которые мы сейчас устанавливаем, будут добавлены в зависимости.

Открытие соединений

Теперь, когда готов костяк приложения, можно начать изучать WebSocket API. Для начала узнаем, как создать новое соединение WebSocket. Для этого нужно вызвать конструктор класса WebSocket и передать ему URL сервера.

Скопируйте следующий код в файл app.js, чтобы создать новое соединение.

// Создаём новый объект WebSocket.
varsocket = new WebSocket('ws://echo.websocket.org');

После того, как соединение установлено, возникнет событие open объекта WebSocket. Добавим обработчик события, который обновит статус элемента <div> сообщением о том, что соединение установлено.

Добавьте следующий код в файл app.js.

// Показываем сообщение «connected» при открытии веб-сокета.
socket.onopen = function(event) {
socketStatus.innerHTML = 'Connected to: ' + event.currentTarget.url;
socketStatus.className = 'open';
};

Также мы добавляем класс open элементу <div>.

Обработка исключений

Ошибка, обнаруженная в операции MessageWebSocket или StreamWebSocket, возвращается в виде значения HRESULT. Можно передать значение HRESULT методу WebSocketError.GetStatus, чтобы преобразовать его в значение перечисления WebErrorStatus.

Большинство значений перечисления WebErrorStatus соответствуют ошибке, возвращаемой стандартной операцией клиента HTTP. Ваше приложение может включать значения перечисления WebErrorStatus, чтобы по-разному действовать в зависимости от причины исключения.

Для ошибок при проверке параметров можно использовать также значение HRESULT из исключения, чтобы получить подробные сведения об ошибке. Возможные значения HRESULT перечислены в , который находится в вашей установке SDK (например, в папке ). Для многих ошибок при проверке параметров HRESULT возвращает значение E\_INVALIDARG.

Кому нужны технологии веб-разработки

Многие статьи о технологиях веб-разработки предназначены для разработчиков. Они часто слишком уходят в технические разговоры, чтобы быть понятными и полезными для людей в других сферах бизнеса, особенно для владельцев бизнеса и маркетологов.

Однако людям, занимающим эти должности, важно понимать некоторые технические аспекты веб-дизайна и услуг разработки. Хотя бы для того, чтобы они могли провести информированные обсуждения со своими группами разработчиков или поставщиками

Это может дать им концептуальное представление о том, как будет построен проект с технической точки зрения.

Обход прокси [ править ]

Реализации клиента протокола WebSocket пытаются определить, настроен ли пользовательский агент для использования прокси-сервера при подключении к целевому узлу и порту, и, если это так, использует метод HTTP CONNECT для настройки постоянного туннеля.

Хотя сам протокол WebSocket не знает о прокси-серверах и брандмауэрах, он имеет HTTP-совместимое рукопожатие, что позволяет HTTP-серверам совместно использовать свои порты HTTP и HTTPS по умолчанию (80 и 443 соответственно) со шлюзом или сервером WebSocket. Протокол WebSocket определяет префиксы ws: // и wss: // для обозначения соединений WebSocket и WebSocket Secure соответственно. Обе схемы используют механизм обновления HTTP для обновления до протокола WebSocket. Некоторые прокси-серверы прозрачны и отлично работают с WebSocket; другие будут препятствовать правильной работе WebSocket, что приведет к сбою соединения. В некоторых случаях может потребоваться дополнительная настройка прокси-сервера, а некоторые прокси-серверы, возможно, потребуется обновить для поддержки WebSocket.

Если незашифрованный трафик WebSocket проходит через явный или прозрачный прокси-сервер без поддержки WebSockets, соединение, скорее всего, не удастся.

Если используется зашифрованное соединение WebSocket, то использование Transport Layer Security(TLS) в соединении WebSocket Secure гарантирует, что команда HTTP CONNECT выдается, когда браузер настроен на использование явного прокси-сервера. Это устанавливает туннель, который обеспечивает низкоуровневую сквозную TCP-связь через HTTP-прокси между клиентом WebSocket Secure и сервером WebSocket. В случае прозрачных прокси-серверов браузер не знает о прокси-сервере, поэтому HTTP CONNECT не отправляется. Однако, поскольку проводной трафик зашифрован, промежуточные прозрачные прокси-серверы могут просто пропускать зашифрованный трафик, поэтому гораздо больше шансов, что соединение WebSocket будет успешным, если используется WebSocket Secure. Использование шифрования сопряжено с расходами на ресурсы, но часто обеспечивает самый высокий уровень успеха, так как оно будет проходить через безопасный туннель.

Черновик середины 2010 года (версия hixie-76) нарушил совместимость с обратными прокси-серверами и шлюзами, включив восемь байтов ключевых данных после заголовков, но не объявив эти данные в заголовке. Эти данные не пересылались всеми промежуточными звеньями, что могло привести к сбою протокола. Более поздние проекты (например, hybi-09 ) помещают ключевые данные в заголовок, решая эту проблему.

3. Реализация WebSocket в браузерах

Для установки соединения скрипт создает новый объект WebSocket, которому в параметре передает WebSocket URI и определяет функции обратного вызова при установлении соединения, получении сообщения и разрыве соединения.

<html>
    <head>
        <script>
            var webSocket = new WebSocket('ws://localhost/echo');
 
            webSocket.onopen = function(event) {
                alert('onopen');
                webSocket.send("Hello Web Socket!");
            };
 
            webSocket.onmessage = function(event) {
                alert('onmessage, ' + event.data);
                webSocket.close();
            };
 
            webSocket.onclose = function(event) {
                alert('onclose');
            };
        <script>
    <head>
    <body>
    <body>
<html>

В настоящее время WebSocket поддерживается в следующих браузерах:

Google Chrome (начиная с версии 4.0.249.0);
Apple Safari (начиная с версии 5.0.7533.16);
Mozilla Firefox (начиная с версии 4);
Opera (начиная с версии 10.70 9067);

В конце ноября 2010 Adam Barth опубликовал результаты исследования надежности используемого протокола. По его результатам выяснилось, что в случае использования прозрачных прокси-серверов, возможна подмена кеша передаваемых данных с тем, что пользователи вместо реальных данных будут получать версию данных от злоумышленника. Проблема оказалась довольно серьезной для того, чтобы разработчики Firefox и Opera объявили, что до устранения проблем в будущих версиях их браузеров поддержка веб-сокетов будет закрыта, хотя осталась возможность их включить.

Отправка сообщений

Чтобы отправить сообщение по веб-сокет, нужно вызвать метод send() объекта WebSocket, передав ему данные для отправки.

socket.send(data);

Можно отправлять как текст, так и двоичные данные. В нашем приложении нужно передавать содержимое текстового поля на сервер при отправке формы. Чтобы сделать это, надо определить обработчик события отправки формы.

Добавьте следующий код в файл app.js.

// Отправка сообщения при отправке формы
form.onsubmit = function(e) {
e.preventDefault();

  // Получение сообщения из текстового поля.
var message = messageField.value;

  // Отправка сообщения по веб-сокету.
  socket.send(message);

  // Добавление сообщения в список сообщений.
messagesList.innerHTML += '<liclass="sent"><span>Sent:</span>' + message +
                            '</li>';

  // Очистка текстового поля.
messageField.value = '';

  return false;
};

При отправке формы приведенный выше код получит сообщение из messageField и отправит его через веб-сокет. Затем сообщение добавляется в messagesList и отображается на экране. После этого значение messageField очищается, чтобы пользователь мог ввести новое сообщение.

Простой клиент веб-сокетов

С точки зрения веб-страницы функциональность веб-сокетов легко понять и использовать. Первый шаг — это создать объект WebSocket и передать ему URL. Код для этого подобен следующему:

Строка URL начинается с текста ws://, который идентифицирует подключение типа веб-сокет. Этот URL указывает файл веб-приложения на сервере (в данном случае это сценарий socketServer.php).

Стандарт веб-сокетов также поддерживает URL, которые начинаются с текста wss://, что указывает на требование использовать безопасное, зашифрованное подключение (точно так же, как и при запросе веб-страницы указывается URL, начинающийся с https:// вместо http://).

Веб-сокеты могут подключаться не только к своему веб-серверу. Веб-страница может открыть подключение к серверу веб-сокетов, исполняющемуся на другом веб-сервере, не требуя для этого никаких дополнительных усилий.

Само обстоятельство создания объекта WebSocket понуждает страницу пытаться подключиться к серверу. Дальше надо использовать одно из четырех событий объекта WebSocket: onOpen (при установлении подключения), onError (когда возникает ошибка), onClose (при закрытии подключения) и onMessage (когда страница получает сообщение от сервера):

Например, в случае успешного подключения неплохо бы отправить соответствующее подтверждающее сообщение. Такое сообщение доставляется с помощью метода send() объекта WebSocket, которому в качестве параметра передается обычный текст. Далее приведена функция, которая обрабатывает событие onopen и отправляет сообщение:

Предположительно, веб-сервер получит это сообщение и даст на него ответ.

События onError и onClose можно использовать для отправки извещений посетителю веб-страницы. Но безоговорочно самым важным является событие onMessage, которое срабатывает при получении новых данных от сервера. Опять же, код JavaScript для обработки этого события не представляет никаких сложностей — мы просто извлекаем текст сообщения из свойства data:

Если веб-страница решит, что вся ее работа выполнена, она может закрыть подключение, используя метод disconnect():

Из этого обзора веб-сокетов можно видеть, что использование сервера веб-сокетов стороннего разработчика не представляет никаких трудностей — нам нужно лишь знать, какие сообщения отправлять, а какие — ожидать.

Чтобы заставить подключение веб-сокетов работать, выполняется большой объем работы за кулисами. Прежде всего, веб-страница устанавливает связь по обычному стандарту HTTP. Потом это подключение нужно повысить до подключения веб-сокетов, позволяющего свободную двустороннюю связь. На этом этапе возможны проблемы, если между компьютером клиента и веб-сервером находится прокси-сервер (как, например, в типичной корпоративной сети). Прокси-сервер может отказаться сотрудничать и разорвет подключение. Эту проблему можно решить, обнаруживая неудачное подключение (посредством события onError объекта WebSocket) и применяя один из заполнителей (polyfills) для сокетов, описанных на веб-сайте GitHub. Эти заполнители применяют метод опроса, чтобы эмулировать подключение веб-сокетов.

Разработка

Написание веб-приложений часто упрощается за счет использования каркас веб-приложений. Эти рамки облегчают быстрая разработка приложений позволяя группе разработчиков сосредоточиться на тех частях своего приложения, которые уникальны для их целей, без необходимости решать общие проблемы разработки, такие как управление пользователями. Многие из используемых фреймворков программное обеспечение с открытым исходным кодом.

Использование фреймворков веб-приложений часто может уменьшить количество ошибок в программе, как за счет упрощения кода, так и за счет того, что одна группа может сконцентрироваться на фреймворке, а другая — на конкретном варианте использования. В приложениях, которые подвергаются постоянному взлом попытки в Интернете, связанный с безопасностью проблемы могут быть вызваны ошибками в программе. Платформы также могут способствовать использованию передового опыта Такие как ПОЛУЧИТЬ после POST.

Кроме того, есть потенциал для разработки приложений на Операционные системы Интернета, хотя в настоящее время не так много жизнеспособных платформ, которые подходят для этой модели.

История [ править ]

WebSocket впервые упоминался как TCPConnection в спецификации HTML5 в качестве заполнителя для API сокетов на основе TCP. В июне 2008 года Майкл Картер провел серию обсуждений , результатом которых стала первая версия протокола, известная как WebSocket.

Название «WebSocket» было придумано Яном Хиксоном и Майклом Картером вскоре после этого в результате сотрудничества в чате IRC #whatwg , а впоследствии его автором для включения в спецификацию HTML5 был Ян Хиксон. В декабре 2009 года Google Chrome 4 стал первым браузером, в котором была реализована полная поддержка стандарта, с включенным по умолчанию WebSocket. В феврале 2010 г. разработка протокола WebSocket была передана из группы W3C и WHATWG в IETF, а авторами двух ревизий был Ян Хиксон.

После того, как протокол был отправлен и включен по умолчанию в нескольких браузерах, RFC был завершен под руководством Яна Фетте в декабре 2011 года .

Current Features:

  • Licensed under the Apache License, Version 2.0
  • Protocol version «8» and «13» (Draft-08 through the final RFC) framing and handshake
  • Can handle/aggregate received fragmented messages
  • Can fragment outgoing messages
  • Router to mount multiple applications to various path and protocol combinations
  • TLS supported for outbound connections via WebSocketClient
  • TLS supported for server connections (use https.createServer instead of http.createServer)
  • Cookie setting and parsing
  • Tunable settings
    • Max Receivable Frame Size
    • Max Aggregate ReceivedMessage Size
    • Whether to fragment outgoing messages
    • Fragmentation chunk size for outgoing messages
    • Whether to automatically send ping frames for the purposes of keepalive
    • Keep-alive ping interval
    • Whether or not to automatically assemble received fragments (allows application to handle individual fragments directly)
    • How long to wait after sending a close frame for acknowledgment before closing the socket.

Client Example using the W3C WebSocket API

var W3CWebSocket = require('websocket').w3cwebsocket;

var client = new W3CWebSocket('ws://localhost:8080/', 'echo-protocol');

client.onerror = function() {
    console.log('Connection Error');
};

client.onopen = function() {
    console.log('WebSocket Client Connected');

    function sendNumber() {
        if (client.readyState === client.OPEN) {
            var number = Math.round(Math.random() * 0xFFFFFF);
            client.send(number.toString());
            setTimeout(sendNumber, 1000);
        }
    }
    sendNumber();
};

client.onclose = function() {
    console.log('echo-protocol Client Closed');
};

client.onmessage = function(e) {
    if (typeof e.data === 'string') {
        console.log("Received: '" + e.data + "'");
    }
};

Защита подключения с помощью TLS/SSL

В большинстве случаев необходимо использовать безопасное подключение WebSocket, чтобы зашифровать отправляемые и получаемые данные. Это также увеличивает шансы успешного подключения, так как многие посредники, такие как брандмауэры и прокси-серверы, отклоняют незашифрованные подключения WebSocket. определяет эти две схемы URI.

Схема универсального кода ресурса (URI) Цель
wss: Используется для защищенных соединений, которые должны быть зашифрованы.
ws: Используется для незашифрованных соединений.

Чтобы зашифровать подключение WebSocket, воспользуйтесь схемой URI . Ниже приведен пример.

A simple example

To open a websocket connection, we need to create using the special protocol in the url:

There’s also encrypted protocol. It’s like HTTPS for websockets.

Always prefer

The protocol is not only encrypted, but also more reliable.

That’s because data is not encrypted, visible for any intermediary. Old proxy servers do not know about WebSocket, they may see “strange” headers and abort the connection.

On the other hand, is WebSocket over TLS, (same as HTTPS is HTTP over TLS), the transport security layer encrypts the data at sender and decrypts at the receiver. So data packets are passed encrypted through proxies. They can’t see what’s inside and let them through.

Once the socket is created, we should listen to events on it. There are totally 4 events:

  • – connection established,
  • – data received,
  • – websocket error,
  • – connection closed.

…And if we’d like to send something, then will do that.

Here’s an example:

For demo purposes, there’s a small server server.js written in Node.js, for the example above, running. It responds with “Hello from server, John”, then waits 5 seconds and closes the connection.

So you’ll see events → → .

That’s actually it, we can talk WebSocket already. Quite simple, isn’t it?

Now let’s talk more in-depth.

Why WebSocket?

The idea of WebSockets was borne out of the limitations of HTTP-based
technology. With HTTP, a client requests a resource, and the server
responds with the requested data. HTTP is a strictly unidirectional
protocol — any data sent from the server to the client must be first
requested by the client. Long-polling has traditionally acted as
a workaround for this limitation. With long-polling, a client makes an
HTTP request with a long timeout period, and the server uses that long
timeout to push data to the client. Long-polling works, but comes with
a drawback — resources on the server are tied up throughout the length of
the long-poll, even when no data is available to send.

WebSockets, on the other hand, allow for sending message-based data,
similar to UDP, but with the reliability of TCP. WebSocket uses HTTP as
the initial transport mechanism, but keeps the TCP connection alive after
the HTTP response is received so that it can be used for sending messages
between client and server. WebSockets allow us to build “real-time”
applications without the use of long-polling.

HTML5 and WebSocket¶

The WebSocket protocol was standardized in 2011 with the original goal of allowing browsers to create stable and bidirectional connections with a server.
Before that, browsers used to only support HTTPRequests, which is not well-suited for bidirectional communication.

The protocol is quite simple, message based, and a very powerful tool to send push notifications to browsers, and has been used to implement chats, turn-based games, etc. It still uses a TCP connection, which is good for reliability but not for latency, so not good for real-time applications like VoIP and fast-paced games (see for those use cases).

Due to its simplicity, its wide compatibility, and being easier to use than a raw TCP connection, WebSocket soon started to spread outside the browsers, in native applications as a mean to communicate with network servers.

Интерфейс

Через Ява, JavaScript, DHTML, Вспышка, Silverlight и других технологий возможны специфические для приложения методы, такие как рисование на экране, воспроизведение звука и доступ к клавиатуре и мыши. Многие службы работали над тем, чтобы объединить все это в более знакомый интерфейс, который принимает вид операционной системы. Универсальные методы, такие как перетащить и отпустить также поддерживаются этими технологиями. Веб-разработчики часто используют сценарии на стороне клиента для добавления функциональности, особенно для создания интерактивного взаимодействия, не требующего перезагрузки страницы. Недавно были разработаны технологии для координации клиентских сценариев с серверными технологиями, такими как ASP.NET, J2EE, Perl / Plack и PHP.

Аякс, метод веб-разработки с использованием комбинации различных технологий, является примером технологии, которая создает более интерактивный опыт.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Editor
Editor/ автор статьи

Давно интересуюсь темой. Мне нравится писать о том, в чём разбираюсь.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Люкс-хост
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: