使用 WebSocket 发送二进制数据：最佳实践

WebSocket 技术提供了一种在客户端和服务器间建立持久连接的方法，使得双方可以在打开连接后随时发送数据，而不必担心建立复杂的持久连接机制。同时，使用二进制数据，如ArrayBuffer，可以更有效率地传送图像、声音等信息。本指南旨在深入探讨如何使用WebSocket传输二进制数据，并概述其在实时通讯中的潜在应用。

一、实时通讯的强化：利用ArrayBuffer

实例化WebSocket进程，然后用二进制传输数据，这一段演示了在实时互动场景中若干强大的应用。

1、收发数据的实时游戏

在游戏开发领域，实时传输图形和音频资源的需求非常常见。这些资源的启动和移动必须快速而流畅。

2、音视频的即时传输

用于WebRTC之类应用的音频和视频流，可以通过WebSocket以二进制数据形式进行实时传输。

3、文件的快速传递

无需传统的 HTTP 请求即可通过WebSocket快速传递图片、文档等二进制文件。

二、二进制数据传输：策略介绍

node.js中的WebSocket发送二进制数据

基本流程如下：

复制代码

const socket = new WebSocket('ws://example.com');

socket.addEventListener('open', () => {
  const arrayBuffer = new ArrayBuffer(4);
  const dataView = new DataView(arrayBuffer);
  dataView.setInt32(0, 42);

  socket.send(arrayBuffer);
});

socket.addEventListener('message', (event) => {
  const convertedData = new Uint8Array(event.data);
  console.log(convertedData);
});

利用Blob对象发送

此方法通过封装成Blob对象来传输数据，同时允许指定类型。

复制代码

const socket = new WebSocket('ws://example.com');

socket.addEventListener('open', () => {
  const binaryBlob = new Blob(['Binary content'], { type: 'application/octet-stream' });
  socket.send(binaryBlob);
});

仅发送ArrayBuffer的一部分

使用ArrayBufferView可以选择性地发送数据的一部分。

复制代码

const socket = new WebSocket('ws://example.com');

socket.addEventListener('open', () => {
  const buffer = new ArrayBuffer(4);
  const view = new DataView(buffer);
  view.setInt32(0, 42);

  socket.send(view.slice(0, 2)); // 仅发送前两个字节
});

三、案例分析：实时二进制数据的WebSocket通信

接下来透过一个实际的例子，探索WebSocket如何传输ArrayBuffer数据。案例中包含创建一个简易的WebSocket服务器和客户端，服务器将会接收来自客户端的二进制数据。

建立一个WebSocket服务器

利用 Node.js 环境的ws库可快速执行此操作。

复制代码

npm install ws

然后建立server.js：

复制代码

const WebSocket = require('ws');
const server = new WebSocket.Server({ port: 3000 });

server.on('connection', (client) => {
  client.on('message', (data) => {
    const clientData = new Uint8Array(data);
    console.log('Received:', clientData);
    sendBinaryDataToClient(client);
  });

  client.on('close', () => console.log('Disconnected'));
});

function sendBinaryDataToClient(client) {
  const buffer = new ArrayBuffer(4);
  const view = new DataView(buffer);
  view.setInt32(0, 84);

  client.send(buffer);
}

console.log('WebSocket server is active at ws://localhost:3000');

开发一个WebSocket客户端

你可以通过创建一个简单的Web页面来充当客户端，并连接至你的服务器。

复制代码

<!DOCTYPE html>
<html>
<head>
<title>WebSocket Binary Test</title>
</head>
<body>
<script>
  const socket = new WebSocket('ws://localhost:3000');

  socket.addEventListener('open', () => {
    console.log('Connection established');
    sendBinaryData();
  });

  socket.addEventListener('close', () => {
    console.log('Disconnected');
  });

  function sendBinaryData() {
    const arrayBuffer = new ArrayBuffer(4);
    const view = new DataView(arrayBuffer);
    view.setInt32(0, 42);
    socket.send(arrayBuffer);
  }
</script>
</body>
</html>

如果你嫌用 html 建一个客户端过于麻烦，可以使用 Apifox 临时创建一个。

先是建立新的 HTTP 项目，接着把 WebSocket 端点添加到项目中。

接下来，连入服务，比如 ws://localhost:3000，然后就可以发送信息。

运行案例

开启服务端：

复制代码

node server.js

在Web浏览器中打开客户端页面，或是透过在线工具如Apifox来连接WebSocket服务。

通过这些步骤，即可在客户端和服务器之间建立实时通讯链路，传递并接收二进制数据。

四、最佳实践小贴士

确保客户端和服务器端使用兼容的数据格式。
为节省宽带，考虑压缩数据。
使用传输加密来保护数据安全。

五、结论

本文展现了WebSocket如何有效地运用二进制数据进行通信。我们通过概念解释，实际案例和最佳实践来全方位地介绍了该技术，帮助你充分利用WebSocket的强大能力。

参考链接

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