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使用WebSocket访问网络

场景介绍

WebSocket是一种网络通信协议,它允许客户端和服务器之间建立一个持久的连接,并在该连接上进行全双工通信,连接之后客户端和服务器端可以同时主动发送数据,这是WebSocket和传统的HTTP协议最大的区别,HTTP以单向通信为主,客户端发起请求,服务器端响应数据,一次传输之后,连接会断开。一般情况下,HTTP适用于一次性数据获取(如网页内容加载),WebSocket适用于实时性要求高的场景下(如在线聊天、实时游戏),以避免频繁建立连接提升用户体验。

该模块给第三方应用提供webSocket客户端和服务端能力,实现客户端与服务端的双向连接。

客户端:使用WebSocket建立服务器与客户端的双向连接,需要先通过createWebSocket()方法创建WebSocket对象,然后通过connect()方法连接到服务器。当连接成功后,客户端会收到open事件的回调,之后客户端就可以通过send()方法与服务器进行通信。当服务器发信息给客户端时,客户端会收到message事件的回调。当客户端想要取消此连接时,通过调用close()方法主动断开连接后,客户端会收到close事件的回调。若在上述任一过程中发生错误,客户端会收到error事件的回调。

关于error事件回调的错误码说明:WebSocket的本质是HTTP协议升级,若服务器同意升级,服务器会返回101状态码表示协议从HTTP切换为WebSocket协议(触发open回调),而如果服务器拒绝了升级或出现其他异常,则返回200,表示服务器只是将请求当作普通的HTTP请求来处理。

服务端:(从API version 23开始支持全设备使用,之前仅支持TV设备使用)使用WebSocket建立服务器与客户端的双向连接,需要先通过createWebSocketServer()方法创建WebSocketServer对象,然后通过start()方法启动服务器,监听客户端申请建链的消息。当连接成功后,服务端会收到connect事件的回调,之后服务端可以通过send()方法与客户端进行通信,可以通过listAllConnections()方法列举出当前与服务端建链的所有客户端信息。当客户端给服务端发消息时,服务端会收到messageReceive事件回调。当服务端想断开某个与客户端的连接时,可以通过调用close()方法主动断开与某个客户端的连接,之后服务端会收到close事件的回调。当服务端想停止service时,可以调用stop()方法。若在上述任一过程中发生错误,服务端会收到error事件的回调。

websocket支持心跳检测机制,在客户端和服务端建立webSocket连接之后,从连接建立或者客户端收到Pong帧开始计时,每间隔pingInterval秒客户端会发送Ping帧给服务器。服务器若支持websocket协议则会在收到Ping帧后自动回复Pong帧,表示连接正常,若服务端异常或服务端不支持websocket协议则不会回复Pong帧;若Ping帧发出去后,pongTimeout秒内没有收到Pong帧,则会主动断开连接。支持开发者关闭心跳检测机制,自定义pingInterval与pongTimeout,详情请参考WebSocketRequestOptions

服务端从API version 19开始支持。

client端开发步骤

  1. 导入webSocket以及错误码模块。

    import { webSocket } from '@kit.NetworkKit';
    import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';
    import { hilog } from '@kit.PerformanceAnalysisKit';
  2. 创建WebSocket连接,返回一个WebSocket对象。

    let defaultIpAddress = 'wss://echo.websocket.org'; // WebSocket地址
    let ws: webSocket.WebSocket = webSocket.createWebSocket();
  3. 订阅WebSocket的打开、消息接收、关闭、Error事件(可选),当收到on('open')事件时,可以通过send()方法与服务器进行通信,当收到服务器的bye消息时(此消息字段仅为示意,具体字段需要与服务器协商),主动断开连接。

    ws.on('open', (err: BusinessError, value: Object) => {
    hilog.info(0x0000, 'testTag', 'on open, status:' + JSON.stringify(value));
    // 当收到on('open')事件时,可以通过send()方法与服务器进行通信。
    // ...
    });

    ws.on('message', (err: BusinessError, value: string | ArrayBuffer) => {
    // ...
    hilog.info(0x0000, 'testTag', 'on message, message:' + value);
    // 当收到服务器的`bye`消息时(此消息字段仅为示意,具体字段需要与服务器协商),主动断开连接。
    if (value === 'bye') {
    ws!.close((err: BusinessError) => {
    if (!err) {
    // ...
    hilog.info(0x0000, 'testTag', `WebSocket closed successfully`);
    } else {
    // ...
    hilog.error(0x0000, 'testTag', `WebSocket closing failed: ` + JSON.stringify(err));
    }
    });
    }
    })

    ws.on('close', (err: BusinessError, value: webSocket.CloseResult) => {
    hilog.info(0x0000, 'testTag', 'on close, code is ' + value.code + ', reason is ' + value.reason);
    // ...
    });

    ws.on('error', (err: BusinessError) => {
    // ...
    hilog.error(0x0000, 'testTag', 'WebSocket error: ' + JSON.stringify(err));
    });
  4. 根据URL地址,发起WebSocket连接。

    ws.connect(defaultIpAddress, (err: BusinessError, value: boolean) => {
    if (!err) {
    hilog.info(0x0000, 'testTag', 'Connected successfully');
    } else {
    // ...
    hilog.error(0x0000, 'testTag', `WebSocket connection failed: ` + JSON.stringify(err));
    }
    });
  5. 收到on('open')的回调事件后,可通过send()方法向服务器发送数据。

    ws.send('Hello, server!', (err: BusinessError, value: boolean) => {
    if (!err) {
    // ...
    hilog.info(0x0000, 'testTag', 'Message sent successfully');
    } else {
    // ...
    hilog.error(0x0000, 'testTag', `Message sending failed: ` + JSON.stringify(err));
    }
    });

server端开发步骤

  1. 导入webSocket以及错误码模块。

    import { webSocket } from '@kit.NetworkKit';
    import { BusinessError } from '@kit.BasicServicesKit';
    import { hilog } from '@kit.PerformanceAnalysisKit';
  2. 创建WebSocketServer对象。

    let localServer: webSocket.WebSocketServer;
    localServer = webSocket.createWebSocketServer();
  3. 订阅WebSocketServer的客户端连接事件、消息接收事件、关闭事件、Error事件(可选),在收到客户端连接事件后,服务端可以通过send()方法与客户端进行通信,当收到客户端的"bye"消息时(此消息字段仅为示意,具体字段需要与客户端协商),主动断开连接。

    localServer.on('connect', async (connection: webSocket.WebSocketConnection) => {
    hilog.info(0x0000, 'testTag', `New client connected! Client ip: ${connection.clientIP}, Client port: ${connection.clientPort}`);
    // 当收到on('connect')事件时,可以通过send()方法与客户端进行通信。
    localServer.send("Hello, I'm server!", connection).then((success: boolean) => {
    if (success) {
    hilog.info(0x0000, 'testTag', 'message send successfully');
    } else {
    hilog.error(0x0000, 'testTag', 'message send failed');
    }
    }).catch((error: BusinessError) => {
    hilog.error(0x0000, 'testTag', `message send failed, Code: ${error.code}, message: ${error.message}`);
    });
    });

    localServer.on('messageReceive', (message: webSocket.WebSocketMessage) => {
    try {
    hilog.info(0x0000, 'testTag', `on message received, client: ${message.clientConnection}, data: ${message.data}`);
    // 当收到客户端的"bye"消息时(此消息字段仅为示意,具体字段需要与客户端协商),主动断开连接。
    if (message.data === 'bye') {
    localServer.close(message.clientConnection).then((success: boolean) => {
    if (success) {
    hilog.info(0x0000, 'testTag', 'close client successfully');
    } else {
    hilog.error(0x0000, 'testTag', 'close client failed');
    }
    });
    }
    } catch (error) {
    hilog.error(0x0000, 'testTag', `on messageReceive failed. Code: ${error.code}, message: ${error.message}`);
    }
    });

    localServer.on('close', (clientConnection: webSocket.WebSocketConnection, closeReason: webSocket.CloseResult) => {
    hilog.info(0x0000, 'testTag', `client close, client: ${clientConnection}, closeReason: Code: ${closeReason.code}, reason: ${closeReason.reason}`);
    });

    localServer.on('error', (error: BusinessError) => {
    hilog.error(0x0000, 'testTag', `error. Code: ${error.code}, message: ${error.message}`);
    });
  4. 配置config参数启动server端服务。

    let config: webSocket.WebSocketServerConfig = {
    // 监听端口。
    serverPort: 8080,
    maxConcurrentClientsNumber: 10,
    maxConnectionsForOneClient: 10,
    }
    localServer.start(config).then((success: boolean) => {
    if (success) {
    hilog.info(0x0000, 'testTag', 'WebSocket server started successfully');
    } else {
    hilog.error(0x0000, 'testTag', 'Failed to start WebSocket server');
    }
    }).catch((error: BusinessError) => {
    hilog.error(0x0000, 'testTag', `Failed to start. Code: ${error.code}, message: ${error.message}`);
    });
  5. 服务端监听所有客户端连接状态(可选)。

    let connections: webSocket.WebSocketConnection[] = [];

    // ...
    try {
    connections = await localServer.listAllConnections();
    if (connections.length === 0) {
    hilog.info(0x0000, 'testTag', 'client list is empty');
    // ...
    } else {
    hilog.info(0x0000, 'testTag', `client list cnt: ${connections.length}, client connections list is: ${connections}`);
    }
    } catch (error) {
    hilog.error(0x0000, 'testTag', `Failed to listAllConnections. Code: ${error.code}, message: ${error.message}`);
    // ...
    }
  6. 需要关闭WebSocketServer端服务器时,可以通过stop()停止服务。

    localServer.stop().then((success: boolean) => {
    if (success) {
    hilog.info(0x0000, 'testTag', 'server stop service successfully');
    // ...
    } else {
    hilog.error(0x0000, 'testTag', 'server stop service failed');
    // ...
    }
    });