利用Go語言編寫一個(gè)簡單的WebSocket推送服務(wù)-創(chuàng)新互聯(lián)

本文中代碼可以在 github.com/alfred-zhong/wserver 獲取。

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背景

最近拿到需求要在網(wǎng)頁上展示報(bào)警信息。以往報(bào)警信息都是通過短信，微信和 App 推送給用戶的，現(xiàn)在要讓登錄用戶在網(wǎng)頁端也能實(shí)時(shí)接收到報(bào)警推送。

依稀記得以前工作的時(shí)候遇到過類似的需求。因?yàn)橐郧暗臑g覽器標(biāo)準(zhǔn)比較陳舊，并且那時(shí)用 Java 較多，所以那時(shí)候解決這個(gè)問題就用了 Comet4J。具體的原理就是長輪詢，長鏈接。但現(xiàn)在畢竟 html5 流行開來了，IE 都被 Edge 接替了，再用以前這種技術(shù)就顯得過時(shí)。

很早以前就聽過 WebSocket 的大名，但因?yàn)槟菚r(shí)很多用戶的瀏覽器還不支持，所以對(duì)這個(gè)技術(shù)也就是淺嘗輒止，沒有太深入研究過?，F(xiàn)在趁著項(xiàng)目需要，就來稍微深入了解一下。

websocket 簡介

以往瀏覽器要獲取服務(wù)端數(shù)據(jù)，都是通過發(fā)送 HTTP 請(qǐng)求，然后等待服務(wù)端回應(yīng)的。也就是說瀏覽器端一直是整個(gè)請(qǐng)求的發(fā)起者，只有它主動(dòng)，才能獲取到數(shù)據(jù)。而要讓瀏覽器一側(cè)能夠獲取到服務(wù)端的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，就需要不停地向服務(wù)端發(fā)起請(qǐng)求。雖然大多數(shù)情況下并沒有獲取到實(shí)際數(shù)據(jù)，但這大大增加了網(wǎng)絡(luò)壓力，對(duì)于服務(wù)端來說壓力也直線上升。

后來我們學(xué)會(huì)了使用長連接 + 長輪詢的方式。換句話說，也就是延長 HTTP 請(qǐng)求的存在時(shí)間，盡量保持 HTTP 連接。雖然這在一定程度上降低了不少壓力，但仍然需要不停地進(jìn)行輪詢，也做不到真正的實(shí)時(shí)性。（借用一張圖）

隨著 HTML5 的到來，WebSocket 在 2011 年被定為標(biāo)準(zhǔn)（詳情請(qǐng)參見 RFC 6455）。

借用 《Go Web 編程》的話。WebSocket 采用了一些特殊的報(bào)頭，使得瀏覽器和服務(wù)器只需要做一個(gè)握手的動(dòng)作，就可以在瀏覽器和服務(wù)器之間建立一條連接通道。且此連接會(huì)保持在活動(dòng)狀態(tài)，你可以使用 JavaScript 來向連接寫入或從中接收數(shù)據(jù)，就像在使用一個(gè)常規(guī)的 TCP Socket 一樣。它解決了 Web 實(shí)時(shí)化的問題。

由于 WebSocket 是全雙工通信，所以當(dāng)建立了 WebSocket 連接之后，接下來的通信就類似于傳統(tǒng)的 TCP 通信了?？蛻舳撕头?wù)端可以相互發(fā)送數(shù)據(jù)，不再有實(shí)時(shí)性的問題。

開發(fā)包的選擇

在 Go 官方的 SDK 中，并不包含對(duì) WebSocket 的支持，所以必須使用第三方庫。

要使用 Golang 開發(fā) WebSocket，選擇基本就在 x/net/websocket 和 gorilla/websocket 之間?！禛o Web 編程》一書中的例子使用了 x/net/websocket 作為開發(fā)包，而且貌似它也更加官方且正式。而實(shí)際根據(jù)我在網(wǎng)上查詢得到的反饋看來，并非如此。x/net/websocket 貌似 Bug 較多，且較為不穩(wěn)定，問題解決也并不及時(shí)。相比之下，gorilla/websocket 則更加優(yōu)秀。

還有對(duì)于 Gorilla web toolkit 組織的貢獻(xiàn)，必須予以感謝。🙏。其下不僅有 WebSocket 的實(shí)現(xiàn)，也有一些其他工具。歡迎大家使用并且能夠給予反饋或貢獻(xiàn)。

推送服務(wù)實(shí)現(xiàn)
基本原理

項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)如下：

server 啟動(dòng)以后會(huì)注冊兩個(gè) Handler。

websocketHandler 用于提供瀏覽器端發(fā)送 Upgrade 請(qǐng)求并升級(jí)為 WebSocket 連接。
pushHandler 用于提供外部推送端發(fā)送推送數(shù)據(jù)的請(qǐng)求。

瀏覽器首先連接 websocketHandler （默認(rèn)地址為 ws://ip:port/ws）升級(jí)請(qǐng)求為 WebSocket 連接，當(dāng)連接建立之后需要發(fā)送注冊信息進(jìn)行注冊。這里注冊信息中包含一個(gè) token 信息。server 會(huì)對(duì)提供的 token 進(jìn)行驗(yàn)證并獲取到相應(yīng)的 userId（通常來說，一個(gè) userId 可能同時(shí)關(guān)聯(lián)許多 token），并保存維護(hù)好 token, userId 和 conn（連接）之間的關(guān)系。

推送端發(fā)送推送數(shù)據(jù)的請(qǐng)求到 pushHandler（默認(rèn)地址為 ws://ip:port/push），請(qǐng)求中包含了 userId 字段和 message 字段。server 會(huì)根據(jù) userId 獲取到所有此時(shí)連接到該 server 的 conn，然后將 message 一一進(jìn)行推送。

由于推送服務(wù)的實(shí)時(shí)性，推送的數(shù)據(jù)并沒有也不需要進(jìn)行緩存。

代碼詳解

我在此處會(huì)稍微講述一下代碼的基本構(gòu)成，也順便說說 Go 語言中一些常用的寫法和模式（本人也是從其他語言轉(zhuǎn)向 Go 語言，畢竟 Go 語言也相當(dāng)年輕。所以有建議的話，敬請(qǐng)?zhí)岢觥＃?。由?Go 語言的發(fā)明人和一些主要維護(hù)者大都來自于 C/C++ 語言，所以 Go 語言的代碼也更偏向于 C/C++ 系。

首先先看一下 Server 的結(jié)構(gòu)：

// Server defines parameters for running websocket server.
type Server struct {
 // Address for server to listen on
 Addr string

 // Path for websocket request, default "/ws".
 WSPath string

 // Path for push message, default "/push".
 PushPath string

 // Upgrader is for upgrade connection to websocket connection using
 // "github.com/gorilla/websocket".
 //
 // If Upgrader is nil, default upgrader will be used. Default upgrader is
 // set ReadBufferSize and WriteBufferSize to 1024, and CheckOrigin always
 // returns true.
 Upgrader *websocket.Upgrader

 // Check token if it's valid and return userID. If token is valid, userID
 // must be returned and ok should be true. Otherwise ok should be false.
 AuthToken func(token string) (userID string, ok bool)

 // Authorize push request. Message will be sent if it returns true,
 // otherwise the request will be discarded. Default nil and push request
 // will always be accepted.
 PushAuth func(r *http.Request) bool

 wh *websocketHandler
 ph *pushHandler
}

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當(dāng)前文章：利用Go語言編寫一個(gè)簡單的WebSocket推送服務(wù)-創(chuàng)新互聯(lián)
轉(zhuǎn)載來源：http://muchs.cn/article36/phhpg.html

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