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11.5 使用WebSockets
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Http协议是无状态的,只能由客户端主动发起,服务端再被动响应,服务端无法向客户端主动推送内容,并且一旦服务器响应结束,链接就会断开(见注解部分),所以无法进行实时通信。WebSocket协议正是为解决客户端与服务端实时通信而产生的技术,现在已经被主流浏览器支持,所以对于Web开发者来说应该比较熟悉了,Flutter也提供了专门的包来支持WebSocket协议。
注意:Http协议中虽然可以通过keep-alive机制使服务器在响应结束后链接会保持一段时间,但最终还是会断开,keep-alive机制主要是用于避免在同一台服务器请求多个资源时频繁创建链接,它本质上是支持链接复用的技术,而并非用于实时通信,读者需要知道这两者的区别。
WebSocket协议本质上是一个基于tcp的协议,它是先通过HTTP协议发起一条特殊的http请求进行握手后,如果服务端支持WebSocket协议,则会进行协议升级。WebSocket会使用http协议握手后创建的tcp链接,和http协议不同的是,WebSocket的tcp链接是个长链接(不会断开),所以服务端与客户端就可以通过此TCP连接进行实时通信。有关WebSocket协议细节,读者可以看RFC文档,下面我们重点看看Flutter中如何使用WebSocket。
在接下来例子中,我们将连接到由websocket.org提供的测试服务器 (opens new window)。服务器将简单地返回我们发送给它的相同消息!
步骤
1.连接到WebSocket服务器。
2.监听来自服务器的消息。
3.将数据发送到服务器。
4.关闭WebSocket连接。
web_socket_channel (opens new window)package 提供了我们需要连接到WebSocket服务器的工具。该package提供了一个WebSocketChannel允许我们既可以监听来自服务器的消息,又可以将消息发送到服务器的方法。
在Flutter中,我们可以创建一个WebSocketChannel连接到一台服务器:
final channel = IOWebSocketChannel.connect('ws://echo.websocket.org');
#2. 监听来自服务器的消息
现在我们建立了连接,我们可以监听来自服务器的消息,在我们发送消息给测试服务器之后,它会返回相同的消息。
我们如何收取消息并显示它们?在这个例子中,我们将使用一个StreamBuilder (opens new window)来监听新消息, 并用一个Text来显示它们。
StreamBuilder( stream: widget.channel.stream, builder: (context, snapshot) { return Text(snapshot.hasData ? '${snapshot.data}' : ''); }, );
工作原理:
WebSocketChannel提供了一个来自服务器的消息Stream 。该Stream类是dart:async包中的一个基础类。它提供了一种方法来监听来自数据源的异步事件。与Future返回单个异步响应不同,Stream类可以随着时间推移传递很多事件。该StreamBuilder (opens new window)组件将连接到一个Stream, 并在每次收到消息时通知Flutter重新构建界面。
#3. 将数据发送到服务器
为了将数据发送到服务器,我们会add消息给WebSocketChannel提供的sink。
channel.sink.add('Hello!');
工作原理:
WebSocketChannel提供了一个StreamSink (opens new window),它将消息发给服务器。
StreamSink类提供了给数据源同步或异步添加事件的一般方法。
#4. 关闭WebSocket连接
在我们使用WebSocket后,要关闭连接:
channel.sink.close();
完整的例子
import 'package:flutter/material.dart'; import 'package:web_socket_channel/io.dart'; class WebSocketRoute extends StatefulWidget { @override _WebSocketRouteState createState() => _WebSocketRouteState(); } class _WebSocketRouteState extends State<WebSocketRoute> { TextEditingController _controller = TextEditingController(); IOWebSocketChannel channel; String _text = ""; @override void initState() { //创建websocket连接 channel = IOWebSocketChannel.connect('ws://echo.websocket.org'); } @override Widget build(BuildContext context) { return Scaffold( appBar: AppBar( title: Text("WebSocket(内容回显)"), ), body: Padding( padding: const EdgeInsets.all(20.0), child: Column( crossAxisAlignment: CrossAxisAlignment.start, children: <Widget>[ Form( child: TextFormField( controller: _controller, decoration: InputDecoration(labelText: 'Send a message'), ), ), StreamBuilder( stream: channel.stream, builder: (context, snapshot) { //网络不通会走到这 if (snapshot.hasError) { _text = "网络不通..."; } else if (snapshot.hasData) { _text = "echo: "+snapshot.data; } return Padding( padding: const EdgeInsets.symmetric(vertical: 24.0), child: Text(_text), ); }, ) ], ), ), floatingActionButton: FloatingActionButton( onPressed: _sendMessage, tooltip: 'Send message', child: Icon(Icons.send), ), ); } void _sendMessage() { if (_controller.text.isNotEmpty) { channel.sink.add(_controller.text); } } @override void dispose() { channel.sink.close(); super.dispose(); } }
上面的例子比较简单,不再赘述。我们现在思考一个问题,假如我们想通过WebSocket传输二进制数据应该怎么做(比如要从服务器接收一张图片)?我们发现StreamBuilder和Stream都没有指定接收类型的参数,并且在创建WebSocket链接时也没有相应的配置,貌似没有什么办法……其实很简单,要接收二进制数据仍然使用StreamBuilder,因为WebSocket中所有发送的数据使用帧的形式发送,而帧是有固定格式,每一个帧的数据类型都可以通过Opcode字段指定,它可以指定当前帧是文本类型还是二进制类型(还有其它类型),所以客户端在收到帧时就已经知道了其数据类型,所以flutter完全可以在收到数据后解析出正确的类型,所以就无需开发者去关心,当服务器传输的数据是指定为二进制时,StreamBuilder的snapshot.data的类型就是List<int>,是文本时,则为String。
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