Question

如何用python获取websocket数据

Answer 1

这里，介绍如何使用 Python 与前端 js 进行通信。
websocket 使用 HTTP 协议完成握手之后，不通过 HTTP 直接进行 websocket 通信。
于是，使用 websocket 大致两个步骤：使用 HTTP 握手，通信。
js 处理 websocket 要使用 ws 模块； python 处理则使用 socket 模块建立 TCP 连接即可，比一般的 socket ，只多一个握手以及数据处理的步骤。
握手
过程

包格式
js 客户端先向服务器端 python 发送握手包，格式如下：
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GET
/chat HTTP/1.1
Host:
server.example.com
Upgrade:
websocket
Connection:
Upgrade
Sec-WebSocket-Key:
dGhlIHNhbXBsZSBub25jZQ==
Origin:
Sec-WebSocket-Protocol:
chat, superchat
Sec-WebSocket-Version:
13

服务器回应包格式：
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HTTP/1.1
101 Switching Protocols
Upgrade:
websocket
Connection:
Upgrade
Sec-WebSocket-Accept:
s3pPLMBiTxaQ9kYGzzhZRbK+xOo=
Sec-WebSocket-Protocol:
chat

其中， Sec-WebSocket-Key 是随机的，服务器用这些数据构造一个 SHA-1 信息摘要。
方法为： key+migic ， SHA-1 加密， base-64 加密，如下：

Python 中的处理代码
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MAGIC_STRING='258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11'
res_key=base64.b64encode(hashlib.sha1(sec_key
+MAGIC_STRING).digest())

握手完整代码
js 端
js 中有处理 websocket 的类，初始化后自动发送握手包，如下：
var socket = new WebSocket('ws://localhost:3368');
Python 端
Python 用 socket 接受得到握手字符串，处理后发送
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HOST='localhost'
PORT=3368
MAGIC_STRING='258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11'
HANDSHAKE_STRING="HTTP/1.1
101 Switching Protocols\r\n"
\
"Upgrade:websocket\r\n"\
"Connection:
Upgrade\r\n"
\
"Sec-WebSocket-Accept:
{1}\r\n"
\
"WebSocket-Location:ws://{2}/chat\r\n"

\
"WebSocket-Protocol:chat\r\n\r\n"

defhandshake(con):
#con为用socket，accept()得到的socket

headers={}
shake=con.recv(1024)

ifnot

len(shake):
returnFalse

header,
data =shake.split('\r\n\r\n',1)
forline
inheader.split('\r\n')[1:]:
key,
val =line.split(':
',1)
headers[key]=val

if'Sec-WebSocket-Key'

not
in
headers:
print('This
socket is not websocket, client close.')
con.close()
returnFalse

sec_key=headers['Sec-WebSocket-Key']
res_key=base64.b64encode(hashlib.sha1(sec_key
+MAGIC_STRING).digest())

str_handshake=HANDSHAKE_STRING.replace('{1}',
res_key).replace('{2}',
HOST +':'

+
str(PORT))
printstr_handshake
con.send(str_handshake)
returnTrue

通信
不同版本的浏览器定义的数据帧格式不同， Python 发送和接收时都要处理得到符合格式的数据包，才能通信。
Python 接收
Python 接收到浏览器发来的数据，要解析后才能得到其中的有用数据。
浏览器包格式

固定字节：
（ 1000 0001 或是 1000 0002 ）这里没用，忽略
包长度字节：
第一位肯定是 1 ，忽略。剩下 7 个位可以得到一个整数 (0 ~ 127) ，其中
（ 1-125 ）表此字节为长度字节，大小即为长度；
（126）表接下来的两个字节才是长度；
（127）表接下来的八个字节才是长度；
用这种变长的方式表示数据长度，节省数据位。
mark 掩码：
mark 掩码为包长之后的 4 个字节，之后的兄弟数据要与 mark 掩码做运算才能得到真实的数据。
兄弟数据：
得到真实数据的方法：将兄弟数据的每一位 x ，和掩码的第 i%4 位做 xor 运算，其中 i 是 x 在兄弟数据中的索引。
完整代码
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defrecv_data(self,
num):
try:
all_data=self.con.recv(num)
ifnot

len(all_data):
returnFalse
except:
returnFalse
else:
code_len=ord(all_data[1])
& 127
ifcode_len
==126:
masks=all_data[4:8]
data=all_data[8:]
elifcode_len
==127:
masks=all_data[10:14]
data=all_data[14:]
else:
masks=all_data[2:6]
data=all_data[6:]
raw_str=""
i=0
ford
indata:
raw_str+=chr(ord(d)
^ ord(masks[i%4]))
i+=1
returnraw_str

js 端的 ws 对象，通过 ws.send(str) 即可发送
ws.send(str)
Python 发送
Python 要包数据发送，也需要处理，发送包格式如下

固定字节：固定的 1000 0001( ‘ \x81 ′ )
包长：根据发送数据长度是否超过 125 ， 0xFFFF(65535) 来生成 1 个或 3 个或 9 个字节，来代表数据长度。
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defsend_data(self,
data):
ifdata:
data=str(data)
else:
returnFalse
token="\x81"
length=len(data)
iflength
< 126:
token+=struct.pack("B",
length)
eliflength
<=0xFFFF:
token+=struct.pack("!BH",126,
length)
else:
token+=struct.pack("!BQ",127,
length)
#struct为Python中处理二进制数的模块，二进制流为C，或网络流的形式。
data='%s%s'

%
(token, data)
self.con.send(data)
returnTrue

js 端通过回调函数 ws.onmessage() 接受数据
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ws.onmessage
= function(result,nTime){
alert("从服务端收到的数据:");
alert("最近一次发送数据到现在接收一共使用时间:"+
nTime);
console.log(result);
}

最终代码
Python服务端
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#
_*_ coding:utf-8 _*_
__author__='Patrick'

importsocket
importthreading
importsys
importos
importMySQLdb
importbase64
importhashlib
importstruct

#
====== config ======
HOST='localhost'
PORT=3368
MAGIC_STRING='258EAFA5-E914-47DA-95CA-C5AB0DC85B11'
HANDSHAKE_STRING="HTTP/1.1
101 Switching Protocols\r\n"
\
"Upgrade:websocket\r\n"\
"Connection:
Upgrade\r\n"
\
"Sec-WebSocket-Accept:
{1}\r\n"
\
"WebSocket-Location:ws://{2}/chat\r\n"

\
"WebSocket-Protocol:chat\r\n\r\n"

classTh(threading.Thread):
def__init__(self,
connection,):
threading.Thread.__init__(self)
self.con=connection

defrun(self):
whileTrue:
try:
pass
self.con.close()

defrecv_data(self,
num):
try:
all_data=self.con.recv(num)
ifnot

len(all_data):
returnFalse
except:
returnFalse
else:
code_len=ord(all_data[1])
& 127
ifcode_len
==126:
masks=all_data[4:8]
data=all_data[8:]
elifcode_len
==127:
masks=all_data[10:14]
data=all_data[14:]
else:
masks=all_data[2:6]
data=all_data[6:]
raw_str=""
i=0
ford
indata:
raw_str+=chr(ord(d)
^ ord(masks[i%4]))
i+=1
returnraw_str

#
send data
defsend_data(self,
data):
ifdata:
data=str(data)
else:
returnFalse
token="\x81"
length=len(data)
iflength
< 126:
token+=struct.pack("B",
length)
eliflength
<=0xFFFF:
token+=struct.pack("!BH",126,
length)
else:
token+=struct.pack("!BQ",127,
length)
#struct为Python中处理二进制数的模块，二进制流为C，或网络流的形式。
data='%s%s'

%
(token, data)
self.con.send(data)
returnTrue

#
handshake
defhandshake(con):
headers={}
shake=con.recv(1024)

ifnot

len(shake):
returnFalse

header,
data =shake.split('\r\n\r\n',1)
forline
inheader.split('\r\n')[1:]:
key,
val =line.split(':
',1)
headers[key]=val

if'Sec-WebSocket-Key'

not
in
headers:
print('This
socket is not websocket, client close.')
con.close()
returnFalse

sec_key=headers['Sec-WebSocket-Key']
res_key=base64.b64encode(hashlib.sha1(sec_key
+MAGIC_STRING).digest())

str_handshake=HANDSHAKE_STRING.replace('{1}',
res_key).replace('{2}',
HOST +':'

+
str(PORT))
printstr_handshake
con.send(str_handshake)
returnTrue

defnew_service():
"""start
a service socket and listen
when
coms a connection, start a new thread to handle it"""

sock=socket.socket(socket.AF_INET,
socket.SOCK_STREAM)
try:
sock.bind(('localhost',3368))
sock.listen(1000)
#链接队列大小
print"bind
3368,ready to use"
except:
print("Server
is already running,quit")
sys.exit()

whileTrue:
connection,
address =sock.accept()
#返回元组（socket,add），accept调用时会进入waite状态
print"Got
connection from ",
address
ifhandshake(connection):
print"handshake
success"
try:
t=Th(connection,
layout)
t.start()
print'new
thread for client ...'
except:
print'start
new thread error'
connection.close()

if__name__
=='__main__':
new_service()

js客户 端
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<script>
varsocket
= newWebSocket('ws://localhost:3368');
ws.onmessage
= function(result,nTime){
alert("从服务端收到的数据:");
alert("最近一次发送数据到现在接收一共使用时间:"+
nTime);
console.log(result);
}
</script>