当前位置：首页 > news >正文

Node.js如何实现一个WebSocket服务

news 2025/9/16 6:36:44

在现代Web开发中，WebSocket被广泛用于实现客户端与服务器之间的全双工通信。与传统的HTTP请求不同，WebSocket允许服务器主动向客户端推送信息，从而实现实时通信。本文将介绍如何使用Node.js内置的http模块手动实现一个简单的WebSocket服务。

1. 协议基础

WebSocket是一种基于HTTP协议升级的通信协议。客户端通过发送一个HTTP请求，要求从HTTP升级到WebSocket连接。如果服务器接受升级请求，则会进行协议升级，并开始双向通信。

2. 实现步骤

1. 创建HTTP服务器

使用Node.js的http模块创建一个基本的HTTP服务器，用于监听和响应来自客户端的请求。

2. 处理WebSocket握手

当客户端发起WebSocket连接请求时，会发送一个HTTP升级请求。服务器需要处理该请求，验证并生成响应头以完成握手过程。

3. 管理WebSocket数据帧

一旦握手成功，客户端和服务器之间的通信将基于WebSocket数据帧。服务器需要解析这些数据帧，并根据需要进行处理和响应。

3. 代码实现

以下是实现一个简单WebSocket服务器的代码示例：

const http = require('http');
const crypto = require('crypto');// 创建HTTP服务器
const server = http.createServer((req, res) => {res.writeHead(400);res.end('Not a WebSocket request');
});// 监听升级事件进行WebSocket握手
server.on('upgrade', (req, socket, head) => {// 检查请求头中的WebSocket协议升级字段if (req.headers['upgrade'] !== 'websocket') {socket.write('HTTP/1.1 400 Bad Request\r\n\r\n');socket.destroy();return;}// 获取WebSocket握手所需的keyconst websocketKey = req.headers['sec-websocket-key'];const acceptKey = generateAcceptValue(websocketKey);// 发送WebSocket握手响应头const responseHeaders = ['HTTP/1.1 101 Switching Protocols','Upgrade: websocket','Connection: Upgrade',`Sec-WebSocket-Accept: ${acceptKey}`,'\r\n'];socket.write(responseHeaders.join('\r\n'));// 监听WebSocket数据帧socket.on('data', (buffer) => {const message = parseWebSocketMessage(buffer);console.log('Received from client:', message);// 回送数据给客户端socket.write(constructReply(message));});socket.on('close', () => {console.log('Connection closed');});
});// 生成WebSocket握手响应的Sec-WebSocket-Accept值
function generateAcceptValue(websocketKey) {return crypto.createHash('sha1').update(websocketKey + '258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11').digest('base64');
}// 解析WebSocket数据帧
function parseWebSocketMessage(buffer) {// 实现数据帧解析逻辑// ...
}// 构造回送WebSocket数据帧
function constructReply(message) {// 实现数据帧构造逻辑// ...
}// 启动服务器监听端口8080
server.listen(8080, () => {console.log('WebSocket server is running on ws://localhost:8080');
});

4. 测试客户端

可以使用浏览器或Node.js客户端来测试上述WebSocket服务器。以下是一个简单的浏览器端测试代码示例：

const ws = new WebSocket('ws://localhost:8080');ws.onopen = () => {console.log('Connected to WebSocket server');ws.send('Hello from client');
};ws.onmessage = (event) => {console.log('Received from server:', event.data);
};ws.onclose = () => {console.log('Disconnected from server');
};