websocket通信

python后端与web前端的websocket通信

目的：实现本地exe和浏览器插件的双向通信。
服务端：本地exe（python）
客户端：浏览器插件（js）
参考文章：
https://battlehawk233.cn/post/418.html
http://www.noobyard.com/article/p-zjvfszlp-ea.html

websocket原理

百度百科
单个TCP连接上的全双工通信协议。
使得C/S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WebSocket API中，浏览器和服务器只需要完成一次握手，两者之间就直接可以创建持久性的连接，并进行双向数据传输。

客户端

浏览器插件中添加websocket发送，接收代码。这里通过客户端主动关闭连接，以处理打开后的连接关闭问题。

// 创建WebSocket连接.
console.log('建立socket连接');
const socket = new WebSocket('ws://localhost:8000');
 
// 连接成功触发
socket.addEventListener('open', function (event) {
    socket.send('Hello Server!');
});
 
// 监听消息
socket.addEventListener('message', function (event) {
    console.log('Message from server ', event.data);
});
//监听失败
socket.addEventListener('error', function (event){
    console.log('Error from server ', event);
})
//监听关闭
socket.addEventListener('close', function(event) {
    console.log('Close from server ', event);
})
// 主动关闭socket
socket.close();
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服务端

使用这个代码。
服务端代码，允许多个客户端连接，并实现广播消息。

# -*- coding: utf-8 -*-
# @Time    : 2019/3/12 10:11
# @Author  : 甄超锋
# @Email   : 4535@sohu.com
# @File    : severs.py
# @Software: PyCharm
import socket
import base64
import hashlib
from threading import Thread
import struct
import copy

global users
users = set()


def get_headers(data):
	'''将请求头转换为字典'''
	header_dict = {}

	data = str(data, encoding="utf-8")

	header, body = data.split("\r\n\r\n", 1)
	header_list = header.split("\r\n")
	print("---"*22, body)
	for i in range(0, len(header_list)):
		if i == 0:
			if len(header_list[0].split(" ")) == 3:
				header_dict['method'], header_dict['url'], header_dict['protocol'] = header_list[0].split(" ")
		else:
			k, v = header_list[i].split(":", 1)
			header_dict[k] = v.strip()
	return header_dict


sock = socket.socket()
sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
sock.bind(("0.0.0.0", 8000))
sock.listen(5)


# 等待用户连接
def acce():
	conn, addr = sock.accept()
	print("conn from ", conn, addr)
	users.add(conn)
	# 获取握手消息，magic string ,sha1加密
	# 发送给客户端
	# 握手消息

	data = conn.recv(8096)
	headers = get_headers(data)
	# 对请求头中的sec-websocket-key进行加密
	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://%s%s\r\n\r\n"

	magic_string = '258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11'
	value = headers['Sec-WebSocket-Key'] + magic_string
	ac = base64.b64encode(hashlib.sha1(value.encode('utf-8')).digest())
	response_str = response_tpl % (ac.decode('utf-8'), headers['Host'], headers['url'])

	# 响应【握手】信息
	conn.send(bytes(response_str, encoding='utf-8'),)


def get_data(info):
	payload_len = info[1] & 127
	if payload_len == 126:
		extend_payload_len = info[2:4]
		mask = info[4:8]
		decoded = info[8:]
	elif payload_len == 127:
		extend_payload_len = info[2:10]
		mask = info[10:14]
		decoded = info[14:]
	else:
		extend_payload_len = None
		mask = info[2:6]
		decoded = info[6:]

	bytes_list = bytearray()    #这里我们使用字节将数据全部收集，再去字符串编码，这样不会导致中文乱码
	for i in range(len(decoded)):
		chunk = decoded[i] ^ mask[i % 4]    #解码方式
		bytes_list.append(chunk)
	body = str(bytes_list, encoding='utf-8')
	return body

def 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:
	"""
	token = b"\x81"  # 接收的第一字节，一般都是x81不变
	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
	# 如果出错就是客户端断开连接
	try:
		conn.send(msg)
	except Exception as e:
		print(e)
		# 删除断开连接的记录
		users.remove(conn)

# 循环等待客户端建立连接
def th():
	while True:
		acce()


if __name__ == '__main__':
	# 循环建立连接创建一个线程
	Thread(target=th).start()
	# 循环群发
	while True:
		message = input("输入发送的数据")
		s_2 = copy.copy(users)
		for u in s_2:
			print(u)
			send_msg(u, bytes(message, encoding="utf-8"))
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