大佬教程收集整理的这篇文章主要介绍了node实现一个websocket服务器，大佬教程大佬觉得挺不错的，现在分享给大家，也给大家做个参考。
早点时候翻译了篇实现一个websocket服务器-理论篇 ，简单介绍了下理论基础，本来打算放在一起，但是感觉太长了大家可能都看不下去。不过发现如果拆开的话，还是不可避免的要提及理论部分。用到的地方就简要回顾一下好了。
在具体代码实现之前，我们需要大概理一下思路。回顾一下websocket的理论部分。简单的websocket流程如下(这里就不谈详细的过程了，大概描述一下)
作为一个服务器而言，我们主要的精力需要放在2，4这两个步骤。
虽然websocket可以实现服务器推送，前提在于该连接已经建立。客户端仍然需要发起一个Websocket握手请求。 既然要响应该握手请求，我们需要了解一下该请求。
客户端的握手请求是一个标准的http请求，大概像下面的例子。
GET / http/1.1 //http版本必须1.1及以上，请求方式为GET Host: localhost:8081 //本地项目 Connection: Upgrade Pragma: no-cache Cache-Control: no-cache Upgrade: websocket //指定websocket协议 Origin: http://192.168.132.170:8000 Sec-WebSocket-Version: 13 //版本 User-Agent: Mozilla/5.0 (Macintosh; Intel Mac OS X 10_13_1) AppleWebKit/537.36 (KHTML,like Gecko) Chrome/62.0.3202.94 Safari/537.36 Accept-Encoding: gzip,deflate,br Accept-Language: zh-CN,zh;q=0.9,en;q=0.8 Cookie: optimizelyEndUserId=oeu1505722530441r0.5993643212774391; _ga=GA1.1.557695983.1505722531 Sec-WebSocket-Key: /2R6uuzPqLT/6z8fnZfN3w== //握手返回基于该密钥 Sec-WebSocket-Extensions: permessage-deflate; client_max_window_bits
上面列出了实际例子中的请求头，内容由浏览器生成，需要注意的部分如下。
我们服务器处理握手时需要关注的就是上面四点。
服务器根据是否websocket的必须请求头，分下面两种情况：
http/1.1 101 Switching Protocols Upgrade: websocket Connection: Upgrade Sec-WebSocket-Accept: s3pPLMBiTxaQ9kYGzzhZRbK+xOo=
请注意每一个header以rn结尾并且在最后一个后面加入额外的rn。
这里的Sec-WebSocket-Accept 就是基于请求头中Sec-WebSocket-Key来生成。规则如下：
Sec-WebSocket-Key 和"258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11"链接，通过SHA-1 hash获得结果，然后返回该结果的base64编码。
代码如下：
// 指定拼接字符 var ws_key = '258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11'; // 生成相应key function getAccpectKey(rSWKey) { return crypto.createHash('sha1').update(rSWKey + ws_key).digest('base64') } function handShake(socket,headers) { var reqSWKey = headers['Sec-WebSocket-Key'],resSWKey = getAccpectKey(reqSWKey) socket.write('http/1.1 101 Switching Protocols\r\n'); socket.write('Upgrade: websocket\r\n'); socket.write('Connection: Upgrade\r\n'); socket.write('Sec-WebSocket-Accept: ' + resSWKey + '\r\n'); socket.write('\r\n'); }
这样我们的握手协议就算完成了，此时会触发客户端websocket的onopen事件，即websocket打开，可以进行通信
握手协议完成之后，我们就该解析数据了，还是要把这张帧格式拿出来。
帧格式:
0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-------+-+-------------+-------------------------------+
|F|R|R|R| opcode|M| Payload len | Extended payload length |
|I|S|S|S| (4) |A| (7) | (16/64) |
|N|V|V|V| |S| | (if payload len==126/127) |
| |1|2|3| |K| | |
+-+-+-+-+-------+-+-------------+ - - - - - - - - - - - - - - - +
| Extended payload length conTinued,if payload len == 127 |
+ - - - - - - - - - - - - - - - +-------------------------------+
| |Masking-key,if MASK set to 1 |
+-------------------------------+-------------------------------+
| Masking-key (conTinued) | Payload Data |
+-------------------------------- - - - - - - - - - - - - - - - +
: Payload Data conTinued ... :
+ - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - +
| Payload Data conTinued ... |
+---------------------------------------------------------------+
每个从客户端发送到服务器的数据帧都遵循上面的格式。
opcode字段定义如何解析有效的数据：
Payload len：有效数据长度
所谓解析数据，肯定是基于上面的格式按照一定规则来进行处理。下面就是处理的规则。
直接看代码应该更加清晰。
// 解析接受的数据帧 function decodeFrame(buffer) { /** * >>> 7 右移操作，即字节右移7位，目的是为了即只取第一位的值 * 10010030 ====> 00000001 * & 按位与 同1为1 * 15二进制表示为：00001111,运算之后前四位即为0，得到后四位的值 * 11011000 & 00001111 ===》 00001000 * */ var fBite = buffer[0],/** * 获取Fin的值， * 1传输结束 * 0 继续监听 */ Fin = fBite >>> 7,/** * 获取opcode的值，opcode为fBite的4-7位 * & 按位与 同1为1 * 15二进制表示为：00001111,运算之后前四位即为0，得到后四位的值 */ opcode = buffer[0] & 15,/** * 获取有效数据长度 */ len = buffer[1] & 127,// 是否进行掩码处理，客户端请求必须为1 Mask = buffer[1] >>> 7,maskKey = null // 获取数据长度 //真实长度大于125，读取后面2字节 if (len == 126) { len = buffer.readUInt16BE(2) } else if (len == 127) { // 真实长度大于65535，读取后面8字节 len = buffer.readUInt64BE(2) } // 判断是否进行掩码处理 Mask && (maskKey = buffer.slice(2,5)) /** * 反掩码处理 * 循环遍历加密的字节（octets，text数据的单位）并且将其与第（i%4）位掩码字节(即i除以4取余)进行异或运算 */ if(Mask){ for (var i = 2;i<len ;i++){ buffer[i] = maskKeY[(i - 2) % 4] ^ buffer[i]; } } var data = buffer.slice(2) return { Fin:Fin,opcode:opcode,data:data } }
处理完接收到的数据之后，下面就是发送响应了。
响应数据不需要进行掩码运算，只需要根据帧的格式(即上面的帧)，将数据进行组装就好
// 加密发送数据 function encodeFrame(data){ var len = Buffer.byteLength(data),// 2的64位 payload_len = len > 65535 ?10:(len > 125 ? 4 : 2),buf = new Buffer(len+payload_len) /** * 首个字节，0x81 = 10000001 *对应的Fin 为1 opcode为001 mask 为0 * 即表明 返回数据为txt文本已经结束并未使用掩码处理 */ buf[0] = 0x81 /** * 根据真实数据长度设置payload_len位 */ if(payload_len == 2){ buf[1] = len }else if(payload_len == 4){ buf[1] = 126; buf.writeUInt16BE(payload_len,2); }else { buf[1] = 127; buf.writeUInt32BE(payload_len >>> 32,2); buf.writeUInt32BE(payload_len & 0xFFFFFFFF,6); } buf.write(data,payload_len); return buf; }
当收到opcode 为 9时即ping请求，直接返回具有完全相同有效数据的pong即可。
Pings的opcode为0x9，pong是0xA，所以可以直接如下
// ping请求 if(opcode == 9){ console.log("ping相应"); /** * ping pong最大长度为125，所以可以直接拼接 * 前两位数据为10001010+数据长度 * 即传输完毕的pong响应，数据肯定小于125 */ socke.write(Buffer.concat([new Buffer([0x8A,data.length]),data])) }
至此，一个websocket服务器的简单实现就完成了更多细节请查看。当然成熟的websocket库处理各种情况是比较完善的，更推荐大家使用，这里只是简单实践，更多的是满足一下自己的好奇心，知其然，也要知其所以然，希望大家共同学习和进步
以上是大佬教程为你收集整理的node实现一个websocket服务器全部内容，希望文章能够帮你解决node实现一个websocket服务器所遇到的程序开发问题。
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