這篇文章給大家介紹使用golang怎么創(chuàng)建一個WebSocket服務(wù)，內(nèi)容非常詳細，感興趣的小伙伴們可以參考借鑒，希望對大家能有所幫助。
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WebSocket 通信協(xié)議通過單個 TCP 連接提供全雙工通信通道。與 HTTP 相比， WebSocket 不需要你為了獲得響應(yīng)而發(fā)送請求。它允許雙向數(shù)據(jù)流，因此您只需等待服務(wù)器發(fā)送的消息即可。當(dāng) Websocket 可用時，它將向您發(fā)送一條消息。 對于需要連續(xù)數(shù)據(jù)交換的服務(wù)（例如即時通訊程序，在線游戲和實時交易系統(tǒng)）， WebSocket 是一個很好的解決方案。 WebSocket 連接由瀏覽器請求，并由服務(wù)器響應(yīng)，然后建立連接，此過程通常稱為握手。 WebSocket 中的特殊標頭僅需要瀏覽器與服務(wù)器之間的一次握手即可建立連接，該連接將在其整個生命周期內(nèi)保持活動狀態(tài)。 WebSocket 解決了許多實時 Web 開發(fā)的難題，并且與傳統(tǒng)的 HTTP 相比，具有許多優(yōu)點：
輕量級報頭減少了數(shù)據(jù)傳輸開銷。
單個Web客戶端僅需要一個TCP連接。
WebSocket服務(wù)器可以將數(shù)據(jù)推送到Web客戶端。
WebSocket協(xié)議實現(xiàn)起來相對簡單。它使用 HTTP 協(xié)議進行初始握手。握手成功后即建立連接， WebSocket 實質(zhì)上使用原始 TCP 讀取/寫入數(shù)據(jù)。
客戶端請求如下所示：
GET /chat HTTP/1.1 Host: server.example.com Upgrade: websocket Connection: Upgrade Sec-WebSocket-Key: x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw== Sec-WebSocket-Protocol: chat, superchat Sec-WebSocket-Version: 13 Origin: http://example.com
這是服務(wù)器響應(yīng)：
HTTP/1.1 101 Switching Protocols Upgrade: websocket Connection: Upgrade Sec-WebSocket-Accept: HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk= Sec-WebSocket-Protocol: chat
如何在Go中創(chuàng)建WebSocket應(yīng)用
要基于Go 語言內(nèi)置的 net/http 庫編寫 WebSocket 服務(wù)器，你需要：
發(fā)起握手
從客戶端接收數(shù)據(jù)幀
發(fā)送數(shù)據(jù)幀給客戶端
關(guān)閉握手
發(fā)起握手
首先，讓我們創(chuàng)建一個帶有 WebSocket 端點的 HTTP 處理程序：
重慶分公司
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// HTTP server with WebSocket endpoint
func Server() {
http.HandleFunc("/", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
ws, err := NewHandler(w, r)
if err != nil {
// handle error
}
if err = ws.Handshake(); err != nil {
// handle error
}
…然后初始化 WebSocket 結(jié)構(gòu)。
初始握手請求始終來自客戶端。服務(wù)器確定了 WebSocket 請求后，需要使用握手響應(yīng)進行回復(fù)。
請記住，你無法使用 http.ResponseWriter 編寫響應(yīng)，因為一旦開始發(fā)送響應(yīng)，它將關(guān)閉其基礎(chǔ)的 TCP 連接（這是 HTTP 協(xié)議的運行機制決定的，發(fā)送響應(yīng)后即關(guān)閉連接）。
因此，您需要使用 HTTP 劫持( hijack )。通過劫持，可以接管基礎(chǔ)的 TCP 連接處理程序和 bufio.Writer 。這使可以在不關(guān)閉 TCP 連接的情況下讀取和寫入數(shù)據(jù)。
// NewHandler initializes a new handler
func NewHandler(w http.ResponseWriter, req *http.Request) (*WS, error) {
hj, ok := w.(http.Hijacker)
if !ok {
// handle error
} .....
}要完成握手，服務(wù)器必須使用適當(dāng)?shù)念^進行響應(yīng)。
// Handshake creates a handshake header
func (ws *WS) Handshake() error {
hash := func(key string) string {
h := sha1.New()
h.Write([]byte(key))
h.Write([]byte("258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11"))
return base64.StdEncoding.EncodeToString(h.Sum(nil))
}(ws.header.Get("Sec-WebSocket-Key"))
.....
}客戶端發(fā)起 WebSocket 連接請求時用的 Sec-WebSocket-key 是隨機生成的，并且是Base64編碼的。接受請求后，服務(wù)器需要將此密鑰附加到固定字符串。假設(shè)秘鑰是 x3JJHMbDL1EzLkh9GBhXDw== 。在這個例子中，可以使用 SHA-1 計算二進制值，并使用 Base64 對其進行編碼。得到 HSmrc0sMlYUkAGmm5OPpG2HaGWk= 。然后使用它作為 Sec-WebSocket-Accept 響應(yīng)頭的值。
傳輸數(shù)據(jù)幀
握手成功完成后，您的應(yīng)用程序可以從客戶端讀取數(shù)據(jù)或向客戶端寫入數(shù)據(jù)。WebSocket規(guī)范 定義了的一個客戶機和服務(wù)器之間使用的特定幀格式。這是框架的位模式：
圖:傳輸數(shù)據(jù)幀的位模式
使用以下代碼對客戶端有效負載進行解碼：
// Recv receives data and returns a Frame
func (ws *WS) Recv() (frame Frame, _ error) {
frame = Frame{}
head, err := ws.read(2)
if err != nil {
// handle error
}反過來，這些代碼行允許對數(shù)據(jù)進行編碼：
// Send sends a Frame
func (ws *WS) Send(fr Frame) error {
// make a slice of bytes of length 2
data := make([]byte, 2)
// Save fragmentation & opcode information in the first byte
data[0] = 0x80 | fr.Opcode
if fr.IsFragment {
data[0] &= 0x7F
}
.....關(guān)閉握手
當(dāng)各方之一發(fā)送狀態(tài)為關(guān)閉的關(guān)閉幀作為有效負載時，握手將關(guān)閉?？蛇x的，發(fā)送關(guān)閉幀的一方可以在有效載荷中發(fā)送關(guān)閉原因。如果關(guān)閉是由客戶端發(fā)起的，則服務(wù)器應(yīng)發(fā)送相應(yīng)的關(guān)閉幀作為響應(yīng)。
// Close sends a close frame and closes the TCP connection
func (ws *Ws) Close() error {
f := Frame{}
f.Opcode = 8
f.Length = 2
f.Payload = make([]byte, 2)
binary.BigEndian.PutUint16(f.Payload, ws.status)
if err := ws.Send(f); err != nil {
return err
}
return ws.conn.Close()
}使用第三方庫快速構(gòu)建WebSocket服務(wù)
通過上面的章節(jié)可以看到用 Go 自帶的 net/http 庫實現(xiàn) WebSocket 服務(wù)還是太復(fù)雜了。好在有很多對 WebSocket 支持良好的第三方庫，能減少我們很多底層的編碼工作。這里我們使用 gorilla web toolkit 家族的另外一個庫 gorilla/websocket 來實現(xiàn)我們的 WebSocket 服務(wù)，構(gòu)建一個簡單的 Echo 服務(wù)（ echo 意思是回音，就是客戶端發(fā)什么，服務(wù)端再把消息發(fā)回給客戶端）。
我們在 http_demo 項目的 handler 目錄下新建一個 ws 子目錄用來存放 WebSocket 服務(wù)相關(guān)的路由對應(yīng)的請求處理程序。
增加兩個路由：
/ws/echo echo 應(yīng)用的WebSocket 服務(wù)的路由
/ws/echo_display echo 應(yīng)用的客戶端頁面的路由。 創(chuàng)建WebSocket服務(wù)端
// handler/ws/echo.go
package ws
import (
"fmt"
"github.com/gorilla/websocket"
"net/http"
)
var upgrader = websocket.Upgrader{
ReadBufferSize: 1024,
WriteBufferSize: 1024,
}
func EchoMessage(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
conn, _ := upgrader.Upgrade(w, r, nil) // 實際應(yīng)用時記得做錯誤處理
for {
// 讀取客戶端的消息
msgType, msg, err := conn.ReadMessage()
if err != nil {
return
}
// 把消息打印到標準輸出
fmt.Printf("%s sent: %s\n", conn.RemoteAddr(), string(msg))
// 把消息寫回客戶端，完成回音
if err = conn.WriteMessage(msgType, msg); err != nil {
return
}
}
}conn 變量的類型是 *websocket.Conn , websocket.Conn 類型用來表示 WebSocket 連接。服務(wù)器應(yīng)用程序從 HTTP 請求處理程序調(diào)用 Upgrader.Upgrade 方法以獲取 *websocket.Conn
調(diào)用連接的 WriteMessage 和 ReadMessage 方法發(fā)送和接收消息。上面的 msg 接收到后在下面又回傳給了客戶端。 msg 的類型是 []byte 。
創(chuàng)建WebSocket客戶端
前端頁面路由對應(yīng)的請求處理程序如下，直接返回 views/websockets.html 給到瀏覽器渲染頁面即可。
// handler/ws/echo_display.go
package ws
import "net/http"
func DisplayEcho(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
http.ServeFile(w, r, "views/websockets.html")
}websocket.html 里我們需要用 JavaScript 連接 WebScoket 服務(wù)進行收發(fā)消息，篇幅原因我就只貼 JS 代碼了
注冊路由
服務(wù)端和客戶端的程序都準備好后，我們按照之前約定好的路徑為他們注冊路由和對應(yīng)的請求處理程序：
// router/router.go
func RegisterRoutes(r *mux.Router) {
...
wsRouter := r.PathPrefix("/ws").Subrouter()
wsRouter.HandleFunc("/echo", ws.EchoMessage)
wsRouter.HandleFunc("/echo_display", ws.DisplayEcho)
}測試驗證
重啟服務(wù)后訪問 http://localhost:8000/ws/echo_display ，在輸入框中輸入任何消息都能再次回顯到瀏覽器中。
服務(wù)端則是把收到的消息打印到終端中然后把調(diào)用 writeMessage 把消息再回傳給客戶端，可以在終端中查看到記錄。
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