websockets库使用（基于Python）

主要参考资料：
【Python】websockets库的介绍及用法: https://blog.csdn.net/qq_53871375/article/details/135920231
python模块websockets，浏览器与服务器之间的双向通信: https://blog.csdn.net/randy521520/article/details/134752051

websockets库

websockets库是一个基于 asyncio 的 Python 库，旨在提供简单易用的 WebSockets 服务器和客户端功能。有如下特性：

简单易用：提供简洁的 API，方便快速上手。
基于 asyncio：利用 Python 的 asyncio 库实现异步 I/O 操作，支持高并发。
全双工通信：支持在单个连接上同时进行数据发送和接收。
支持多种协议：兼容 WebSocket 协议，支持 SSL/TLS 加密。
灵活扩展：支持自定义协议和中间件，方便扩展功能。

创建 WebSocket 服务器

可以使用 websockets.serve 创建一个简单的 WebSocket 服务器：
websockets.serve(): 这个函数负责创建并启动一个WebSocket服务器。
websocket.recv(): 这个函数是一个协程函数，用于从WebSocket接收消息。
websocket.send(): 这个函数是一个协程函数，用于向WebSocket发送消息。

python">import asyncio
import websockets
 
async def hello(websocket, path):
    name = await websocket.recv()
    print(f"< {name}")
    
    greeting = f"Hello {name}!"
    
    await websocket.send(greeting)
    print(f"> {greeting}")
 
start_server = websockets.serve(hello, "localhost", 8765)
 
asyncio.get_event_loop().run_until_complete(start_server)
asyncio.get_event_loop().run_forever()

创建 WebSocket 客户端

可以使用 websockets.connect 创建一个简单的 WebSocket 客户端：
websockets.connect(): 这个函数负责创建一个 WebSocket 客户端。
websocket.close(): 关闭 WebSocket 连接。
websockets.exceptions: 提供了WebSocket特定的异常。如：ConnectionClosed、InvalidHandshake、InvalidOrigin等。

python">import asyncio
import websockets
 
async def hello():
    uri = "ws://localhost:8765"
    async with websockets.connect(uri) as websocket:
        await websocket.send("Hello, World!")
        response = await websocket.recv()
        print(f"< {response}")
 
asyncio.get_event_loop().run_until_complete(hello())

广播消息

可以实现消息广播功能，将消息发送给所有连接的客户端：

python">import asyncio
import websockets
 
connected_clients = set()
 
async def handler(websocket, path):
    connected_clients.add(websocket)
    try:
        async for message in websocket:
            await asyncio.wait([client.send(message) for client in connected_clients])
    finally:
        connected_clients.remove(websocket)
 
start_server = websockets.serve(handler, "localhost", 8765)
 
asyncio.get_event_loop().run_until_complete(start_server)
asyncio.get_event_loop().run_forever()

SSL/TLS 加密

可以为 WebSocket 服务器添加 SSL/TLS 加密，确保数据传输安全：

python">import asyncio
import ssl
import websockets
 
ssl_context = ssl.SSLContext(ssl.PROTOCOL_TLS_SERVER)
ssl_context.load_cert_chain(certfile="path/to/certfile", keyfile="path/to/keyfile")
 
async def echo(websocket, path):
    async for message in websocket:
        await websocket.send(message)
 
start_server = websockets.serve(echo, "localhost", 8765, ssl=ssl_context)
 
asyncio.get_event_loop().run_until_complete(start_server)
asyncio.get_event_loop().run_forever()