【Python 軍火庫🧨 - websockets】雙向溝通的渠道

我們在「【Web微知識系列】雙向溝通的技術，什麼是Websocket？」 有提到關於Websocket的概念， 他是一種網路傳輸的協定， 讓我們建立一次handshake的過程就可以相互傳遞資料， 而不用每次都重新進行Request請求， 進而耗費開啟/關閉連線的時間， 且省去了相互等待的依賴。

為什麼會說減少相互等待的過程呢？ 因為Websocket的本質就是非同步的概念， 而關於非同步也歡迎參考「【Python - asyncio】非同步 I/O 簡介」， 它是一種我丟資料給你， 但你不一定馬上回報給我， 做完再回報給我即可的概念， 因此這中間的空檔就可以去完成其他的事物， 讓處理事情變得更有效率。

那就讓我們用實作來看看一個簡單的websocket究竟是怎麼運作的吧！

安裝套件

pip install websockets

Server端

功能: 我們的Server端會接收來自Client的訊息並回應「已經收到了」。

有沒有發現， 幾乎函式都與async、await離不開關係， 所以真心建議好好研讀「【Python - asyncio】非同步 I/O 簡介」才能夠更加得心應手。

import asyncio
import websockets

async def server(websocket, path):
    while True:
        try:
            message = await websocket.recv()
        
            await websocket.send(f"已收到來自Client的訊息: {message}")
        except websockets.exceptions.ConnectionClosedOK:
            print("Client disconnected")
            break

async def main():
    async with websockets.serve(server, "127.0.0.1", 8766):
        print('start server: 127.0.0.1:8766')
        await asyncio.Future()  # run forever

asyncio.run(main())

啟動後就是不斷的等待Client端的連線, 而server函式裡就是我們進行訊息溝通的相關處理。

python server.py

start server: 127.0.0.1:8766

Client端

Client端的部份主要讓使用者輸入文字， 並將文字傳送到伺服端， 而收到伺服端的訊息之後印出於終端機。

import asyncio
import websockets

async def client():
    async with websockets.connect("ws://127.0.0.1:8766") as websocket:
        while True:
            message = input("請輸入訊息 (type 'exit' to quit): ")
            await websocket.send(message)

            if message.lower() == "exit":
                break

            response = await websocket.recv()
            print(f"來自Server的訊息: {response}")

asyncio.run(client())

使用的過程如下：

python client.py

請輸入訊息 (type 'exit' to quit): 你好
來自Server的訊息: 已收到來自Client的訊息: 你好

有什麼特點？

• 傳遞雙方約定好的資料格式，對於業務不清楚的攻擊者需要花費較多的時間來進行試誤， 但這就像把雙面刃， 接手的夥伴也較不容易上手， 尤其是特別複雜的應用。
• 非同步讓我們不再傻傻的等待回應， 對於Client端來說能夠將時間分配到其他任務。
• 容易實現即時應用。

結語

雙向溝通與非同步應用其實非常有趣， 主要在解決我們的即時性應用問題， 並且搭配非同步讓我們的運作更有效率， 就像是餐廳的服務員一樣， 將客戶帶位到目的後， 先請客戶看菜單， 而這段時間就能去服務其他客人， 不會單純的等待浪費時間，而websocket的部份則是讓我們傳輸過程中可以僅建立一次的連線， 基於這條連線不斷的傳輸資料， 尤其是串流的應用， 也省去的不斷三方交握的繁瑣程序。