websocket连接是客户端与服务器之间永久的双向通信通道，直到某方断开连接。

　　双向通道意味着在连接时，服务端随时可以发送消息给客户端，反之亦然，这在一些需要即时通讯的场景比如多人聊天室非常重要。

　　flask_socketio实现了对websocket的封装，它可以让运行flask应用的服务端和客户端建立全双工通道。

　　flask_socketio是一个python库，是flask框架的扩展。

一、安装

  1. pip install flask-socketio

二、实现对flask的封装

  1. from flask import Flask, render_template
  2. from flask_socketio import SocketIO,emit
  3. app = Flask(__name__)
  4. app.config['SECRET_KEY'] = 'secret!'
  5. socketio = SocketIO(app)
  6.  
  7. if __name__ == '__main__':
  8.     socketio.run(app, debug=True)

　　socketio.run()函数封装了flask的web服务器的启动

三、服务端向客户端推送

　　socketio的两个函数send()和emit()都可以实现消息发送，前者用于无名事件，后者用于命名的事件。

　　事件是消息的名称。如果把消息比做信件，事件就是贴在信封上的标识，这个标识规定了信件送往客户端或服务端的某个函数。

  1. from flask import Flask, render_template
  2. from flask_socketio import SocketIO,emit
  3. app = Flask(__name__)
  4. app.config['SECRET_KEY'] = 'secret!'
  5. socketio = SocketIO(app)
  6.  
  7. @socketio.on('connect', namespace='/test_conn')
  8. def test_connect():
  9.         socketio.emit('server_response',
  10.                       {'data': ‘connected’},namespace='/test_conn')
  11.  
  12. if __name__ == '__main__':
  13.     socketio.run(app, debug=True)

　　比如上面socketio.on('connect',namespace='/test_conn')中的connect就是soketio的内置事件，当客户端与服务端连接之后，前端和后端都会收到一个名为‘connect’的事件，服务端接到这个事件就会执行test_connect函数中的内容了。

　　再说namespace，namespace可以标志多个事件，在官方文档的解释是“Namespaces allow a client to open multiple connections to the server that are multiplexed on a single socket.”。当一个客户端连接服务器的不同命名域的时候，可以在同一个socket连接里完成。我的理解是一个namespace就定义了一个后端websocket连接的接口，客户端与服务器通过三次握手建立socket连接后，连接不同的服务器接口，socket的连接并不会断开。这可以类比于http的路由（但是完全不同哦，因为传输协议完全不一样），在http连接范畴，当用户登录后，访问服务器不同的路由并不会改变它的登录状态。一个后端接口可以接受多个客户端的socket连接，如果在后端的emit中定义‘broadcast=True’，那么所有连接到这个命名域的客户端都会收到这个消息，命名域之间也可以通过发送消息指定命名域的方式来相互通信。

　　再看soketio.emit，第一个参数'server_response'是服务端发送这个消息的事件名，在客户端要建立一个接受这个事件的函数处理，后面的字典就是消息内容，namespace='/test_conn'表示这个消息还是发送到同一个信道（test_conn）中。emit发送信息只能从前端发到后端或者从后端发向前端，如果在在前端emit(‘event’,{data})再写socket.on('event', {data})是收不到的。

四、定时推送

　　实验的目的是服务端定时发送一个随机数到客户端，并且客户端可以及时显示。

　　一开始，我在socketio装饰的函数中写了一个while循环

  1. from flask import Flask, render_template
  2. from flask_socketio import SocketIO,emit
  3. import random
  4. async_mode = None
  5. app = Flask(__name__)
  6. app.config['SECRET_KEY'] = 'secret!'
  7. socketio = SocketIO(app)
  8.  
  9. @app.route('/')
  10. def index():
  11.     return render_template('index.html')
  12.  
  13. @socketio.on('connect', namespace='/test_conn')
  14. def test_connect():
  15.     while True:
  16.         socketio.sleep(5)
  17.         t = random.randint(1, 100)
  18.         socketio.emit('server_response',
  19.                       {'data': t},namespace='/test_conn')
  20.  
  21. if __name__ == '__main__':
  22.     socketio.run(app, debug=True)

　　事实证明这样是行不通的，虽然看上去，虽然服务端陷入while的死循环中，但是emit函数每次都会执行，所以理论上客户端应该可以定时收到服务端的随机数。但是结果是客户端根本接收不到，连soketio.on函数都没有触发运行。

　　原因应该是当服务端陷入死循环，会影响与客户端之间的websocket连接，总之写while true需谨慎

　　在flask_socketio的示例程序中，我找到了用后台线程进行while循环以解决这个问题的方法。

  1. from flask import Flask, render_template
  2. from flask_socketio import SocketIO,emit
  3. from threading import Lock
  4. import random
  5. async_mode = None
  6. app = Flask(__name__)
  7. app.config['SECRET_KEY'] = 'secret!'
  8. socketio = SocketIO(app)
  9. thread = None
  10. thread_lock = Lock()
  11.  
  12. @app.route('/')
  13. def index():
  14.     return render_template('index.html')
  15.  
  16. @socketio.on('connect', namespace='/test_conn')
  17. def test_connect():
  18.     global thread
  19.     with thread_lock:
  20.         if thread is None:
  21.             thread = socketio.start_background_task(target=background_thread)
  22.  
  23. def background_thread():
  24.     while True:
  25.         socketio.sleep(5)
  26.         t = random.randint(1, 100)
  27.         socketio.emit('server_response',
  28.                       {'data': t},namespace='/test_conn')
  29.  
  30. if __name__ == '__main__':
  31.     socketio.run(app, debug=True)

五、客户端

　　index.html的内容如下

  1. <!DOCTYPE html>
  2. <html>
  3. <head>
  4.     <meta charset="UTF-8">
  5.     <title></title>
  6.     <script type="text/javascript" src="//code.jquery.com/jquery-1.4.2.min.js"></script>
  7.     <script type="text/javascript" src="//cdnjs.cloudflare.com/ajax/libs/socket.io/1.3.5/socket.io.min.js"></script>
  8. </head>
  9. <body>
  10. <h1 id="t"></h1>
  11. <script type="text/javascript">
  12.     $(document).ready(function() {
  13.         namespace = '/test_conn';
  14.         var socket = io.connect(location.protocol + '//' + document.domain + ':' + location.port + namespace, {transports: ['websocket']});
  15.         socket.on('server_response', function(res) {
  16.             console.log(res.data);
  17.             $('#t').text(res.data);
  18.         });
  19.     });
  20. </script>
  21. </body>
  22. </html>

　　注意客户端也要导入socketio的库，然后用io.connect建立命名域的socket连接。

　　如果不加{transports: ['websocket']}，实际上建立的是长轮询。长轮询或websocket都是由客户端发起的

　　最后在浏览器输入http://127.0.0.1:5000就可以了

六、结果

　　开发者工具的console可以查看日志

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