【介紹】：本文介紹在Django中搭建Websocket服務器的最基本知識。

WebSocket是一種在單個TCP連接上進行全雙工通信的協議。它最初由HTML5規范提出，旨在解決傳統HTTP協議在實時通信方面的不足。與HTTP****不同，WebSocket在建立連接后可以保持長連接狀態，允許服務器主動向客戶端發送數據,而不需要客戶端發起請求。

WebSocket通信過程如下:

1. 客戶端發起一個HTTP請求，請求頭中包含Upgrade: websocket，表示希望將連接升級為WebSocket連接。
2. 服務器響應請求,返回狀態碼101 Switching Protocols，表示同意升級協議。
3. 連接升級完成后，客戶端和服務器就可以通過這個連接進行全雙工通信。
4. 在通信過程中，客戶端和服務器可以隨時向對方發送數據,不受請求-響應模式的限制。
5. 當一方關閉連接時，WebSocket連接就會被終止。

WebSocket使用ws://（非加密）和wss://（加密）作為協議前綴,默認端口分別為80和443。

WebSocket特別適合需要實時交互、頻繁通信的應用場景，例如：

1. 聊天應用：

用戶可以實時發送和接收消息,無需刷新頁面。
服務器可以將新消息實時推送給在線用戶。
支持一對一聊天、群聊等多種聊天模式。

2. 實時協作工具：

多個用戶可以同時編輯同一文檔或畫板,所有變更實時同步。
用戶可以看到其他用戶的鼠標位置、選擇內容等實時狀態。
常見的實時協作工具有在線文檔、在線繪圖等。

3. 在線游戲：

玩家之間可以實時交互,如移動、攻擊、聊天等。
服務器可以將游戲狀態實時同步給所有玩家。
支持多人在線對戰、合作等游戲模式。

4. 實時數據更新：

股票行情、匯率、商品價格等實時數據可以通過WebSocket推送給客戶端。
天氣預報、新聞推送等實時信息也可以使用WebSocket及時送達。
客戶端無需定時輪詢，可以節省帶寬和服務器資源。

5. 物聯網（IoT）應用：

設備可以通過WebSocket與服務器保持長連接,實時上報數據。
服務器可以實時向設備發送控制指令，如開關燈、調節溫度等。

WebSocket可以提供低延遲、高效的設備通信方式。

pip install channels

Channels是一個基于Django的庫，用于處理WebSocket等協議。

在settings.py中添加以下配置：

INSTALLED_APPS = [...'channels',
]ASGI_APPLICATION = 'myproject.asgi.application'

ASGI（Asynchronous Server Gateway Interface）用于作為服務器網關接口，它是Django Channels的一部分,用于處理異步請求，包括WebSocket請求。
在項目根目錄下創建asgi.py文件:

import os
from channels.routing import ProtocolTypeRouter, URLRouter
from django.core.asgi import get_asgi_applicationfrom . import rontingsos.environ.setdefault('DJANGO_SETTINGS_MODULE', 'myproject.settings')application = ProtocolTypeRouter({# 這里處理http路由"http": get_asgi_application(),# 這里處理WebSocket路由# rontings.py的websocket_urlpatterns"websocket": URLRouter(rontings.websocket_urlpatterns),
})

在項目根目錄下創建routing.py文件：

from django.urls import re_path
from my_app1 import consumerswebsocket_urlpatterns = [re_path(r'ws/?p<group>\wt/$', consumers.ChatConsumer.as_asgi()),
]

這里定義的 websocket_urlpatterns 就類似于實現 HTTP 服務器時定義的 urlpatterns ，是對應于WebSocket服務的路由規則。

正則表達式r'ws/?p<group>\wt/$'用于匹配WebSocket的URL。它匹配以ws/開頭，后面跟著一個捕獲組group，最后以/結尾的URL。捕獲組group可以捕獲URL中的一部分，并將其作為參數傳遞給消費者類。

消費者類consumers.ChatConsumer（下一個小節會介紹）是我們定義的處理WebSocket連接和消息的類。通過調用as_asgi()方法,我們將消費者類轉換為ASGI應用，以便在路由中使用。

當一個WebSocket請求的URL匹配這個路由規則時，Django Channels會將請求交給consumers.ChatConsumer消費者類處理。消費者類可以處理連接的建立、接收消息、發送消息以及連接的關閉等事件。

WebSocket中的消費者，就類似于HTTP服務的View

在應用my_app1創建一個consumers.py文件，定義WebSocket消費者：

from channels.generic.websocket import WebsocketConsumer
from channels.exceptions import StopConsumerclass ChatConsumer(WebsocketConsumer):def websocket_connect(self):self.accept()self.send('消息')def websocket_receive(self, message):# 客戶端基于websocket向后端發送數據時，自動觸發接收消息print(message)self.send(text_data="收到消息: " + message)# self.close()def websocket_disconnect(self, message):# 客戶端與服務器斷開連接時，自動觸發print("斷開連接")raise StopConsumer()