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HTML5 WebSocket实战：轻松入门，实现实时数据交互的5个经典案例

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在互联网高速发展的今天，实时数据交互已经成为许多应用的核心需求。HTML5 WebSocket技术为开发者提供了一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议，使得服务器和客户端之间能够实时交换数据。本文将为你介绍HTML5 WebSocket的实战技巧，并通过5个经典案例帮助你轻松入门。

一、HTML5 WebSocket简介

HTML5 WebSocket是一种在单个TCP连接上进行全双工通信的协议。它允许服务器和客户端之间实时交换数据，无需轮询或长轮询等传统方法。WebSocket协议由RFC 6455定义，它支持跨域通信，并且可以与HTTP协议进行握手。

二、HTML5 WebSocket环境搭建

  1. 服务器端：选择一种支持WebSocket的服务器端语言和框架，如Node.js、Python的Tornado、Java的Spring等。
  2. 客户端：使用HTML5的WebSocket API，通过JavaScript与服务器进行通信。

三、5个经典案例

案例一：实时聊天室

实时聊天室是WebSocket技术的典型应用场景。以下是一个简单的实时聊天室实现：

服务器端（Node.js）：

const WebSocket = require('ws');
const wss = new WebSocket.Server({ port: 8080 });

wss.on('connection', function connection(ws) {
  ws.on('message', function incoming(message) {
    console.log('received: %s', message);
  });

  ws.send('连接成功！');
});

客户端（HTML）：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>实时聊天室</title>
</head>
<body>
  <input type="text" id="message" placeholder="输入消息">
  <button onclick="sendMessage()">发送</button>
  <script>
    const ws = new WebSocket('ws://localhost:8080');

    ws.onopen = function() {
      console.log('连接成功！');
    };

    ws.onmessage = function(event) {
      console.log('收到消息：' + event.data);
    };

    function sendMessage() {
      const message = document.getElementById('message').value;
      ws.send(message);
      document.getElementById('message').value = '';
    }
  </script>
</body>
</html>

案例二：股票实时报价

股票实时报价系统需要服务器端实时推送股票数据到客户端。以下是一个简单的实现：

服务器端（Node.js）：

const WebSocket = require('ws');
const wss = new WebSocket.Server({ port: 8080 });

// 模拟股票数据
const stockData = {
  'AAPL': 150,
  'GOOGL': 2800,
  'MSFT': 300
};

setInterval(() => {
  wss.clients.forEach((client) => {
    client.send(JSON.stringify(stockData));
  });
}, 1000);

客户端（HTML）：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>股票实时报价</title>
</head>
<body>
  <div id="stock-data"></div>
  <script>
    const ws = new WebSocket('ws://localhost:8080');

    ws.onmessage = function(event) {
      const data = JSON.parse(event.data);
      const html = `<div>${Object.keys(data).map((key) => `${key}: ${data[key]}`).join('<br>')}</div>`;
      document.getElementById('stock-data').innerHTML = html;
    };
  </script>
</body>
</html>

案例三：在线协作编辑器

在线协作编辑器允许多个用户实时编辑同一份文档。以下是一个简单的实现：

服务器端（Node.js）：

const WebSocket = require('ws');
const wss = new WebSocket.Server({ port: 8080 });

let documentContent = '';

wss.on('connection', function connection(ws) {
  ws.on('message', function incoming(message) {
    documentContent = message;
    wss.clients.forEach((client) => {
      client.send(documentContent);
    });
  });
});

客户端（HTML）：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>在线协作编辑器</title>
</head>
<body>
  <textarea id="editor" cols="50" rows="10"></textarea>
  <script>
    const ws = new WebSocket('ws://localhost:8080');

    ws.onmessage = function(event) {
      document.getElementById('editor').value = event.data;
    };

    document.getElementById('editor').oninput = function() {
      ws.send(this.value);
    };
  </script>
</body>
</html>

案例四：实时游戏对战

实时游戏对战需要服务器端实时推送游戏数据到客户端。以下是一个简单的实现：

服务器端（Node.js）：

const WebSocket = require('ws');
const wss = new WebSocket.Server({ port: 8080 });

let gameData = {
  players: [],
  score: 0
};

setInterval(() => {
  gameData.score++;
  wss.clients.forEach((client) => {
    client.send(JSON.stringify(gameData));
  });
}, 1000);

客户端（HTML）：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>实时游戏对战</title>
</head>
<body>
  <div>得分：${gameData.score}</div>
  <script>
    const ws = new WebSocket('ws://localhost:8080');

    ws.onmessage = function(event) {
      const data = JSON.parse(event.data);
      document.querySelector('div').textContent = `得分：${data.score}`;
    };
  </script>
</body>
</html>

案例五：实时位置共享

实时位置共享允许用户实时查看其他用户的位置。以下是一个简单的实现：

服务器端（Node.js）：

const WebSocket = require('ws');
const wss = new WebSocket.Server({ port: 8080 });

let locations = [];

wss.on('connection', function connection(ws) {
  ws.on('message', function incoming(message) {
    const data = JSON.parse(message);
    locations.push(data);
    wss.clients.forEach((client) => {
      client.send(JSON.stringify(locations));
    });
  });
});

客户端（HTML）：

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
  <title>实时位置共享</title>
</head>
<body>
  <div id="map"></div>
  <script>
    const ws = new WebSocket('ws://localhost:8080');

    ws.onmessage = function(event) {
      const data = JSON.parse(event.data);
      const html = `<div style="position: absolute; left: ${data.x}px; top: ${data.y}px;">${data.name}</div>`;
      document.getElementById('map').innerHTML += html;
    };
  </script>
</body>
</html>

四、总结

HTML5 WebSocket技术为开发者提供了实时数据交互的强大能力。通过以上5个经典案例，相信你已经对HTML5 WebSocket有了初步的了解。在实际开发中，你可以根据自己的需求选择合适的技术方案，实现丰富的实时应用。

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