前言

websocket 是一種網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。可在單個(gè) TCP 連接上進(jìn)行全雙工通信。基于此，websocket 使得客戶端與服務(wù)端的通信變得更加簡便和高效。

什么是 websocket

websocket 是獨(dú)立的、創(chuàng)建在 TCP 上的協(xié)議。該協(xié)議在 2008 年誕生，并在 2011 年成為國際標(biāo)準(zhǔn)。它的一個(gè)主要特點(diǎn)是——全雙工，即一旦建立連接，服務(wù)端或客戶端可以主動(dòng)向?qū)Ψ酵扑拖ⅰ?/p>

在 websocket 出現(xiàn)之前，網(wǎng)站如果需要實(shí)現(xiàn)推送技術(shù)，都是采用輪詢的方式，即瀏覽器每隔一段時(shí)間就向服務(wù)器發(fā)出請求。這種模式的缺點(diǎn)在于，瀏覽器需要不斷向服務(wù)器發(fā)送請求，消耗很多的帶寬資源。比較新的 Comet 技術(shù)雖然也可以實(shí)現(xiàn)雙向通信，但依然需要反復(fù)發(fā)送請求，并且 Comet 中普遍采用的 HTTP 長連接也會(huì)消耗服務(wù)器資源。

基于以上的情況，HTML5 定義了 websocket 協(xié)議，能夠更好的節(jié)省服務(wù)器和帶寬資源。并且實(shí)現(xiàn)高效的實(shí)時(shí)通信。目前，所有的瀏覽器都支持它。

websocket 通信原理和機(jī)制

websocket 雖然是一種新的協(xié)議，但它不能夠脫離 http 單獨(dú)存在，當(dāng)客戶端構(gòu)建一個(gè) websocket 實(shí)例，并且向服務(wù)端連接時(shí)，會(huì)首先發(fā)起一個(gè) http 報(bào)文請求。告訴服務(wù)端需要將通信協(xié)議切換至 websocket。

如果服務(wù)端支持 websocket 協(xié)議，那么它會(huì)將通信協(xié)議切換至 websocket 并且返回響應(yīng)報(bào)文。此時(shí)的返回狀態(tài)碼是 101，表示同意協(xié)議轉(zhuǎn)換請求，接下來便可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸了。

websocket 之所以借助 HTTP 完成握手協(xié)議，是因?yàn)橛辛己玫募嫒菪裕J(rèn)端口是 80 和 443。握手階段不容易被防火墻屏蔽。

websocket 的特點(diǎn) 開銷小，服務(wù)器和客戶端交換數(shù)據(jù)時(shí)，協(xié)議包頭部包含較少的信息 實(shí)時(shí)性高，協(xié)議采用全雙工，相對于 http 請求客戶端發(fā)起請求，服務(wù)端才能響應(yīng)的模式，延遲明顯更低 與 HTTP 有良好的兼容性，默認(rèn)端口是 80 和 443。握手采用 HTTP 協(xié)議，不容易被防火墻屏蔽 支持文本和二進(jìn)制數(shù)據(jù)傳輸 支持自定義拓展，用戶可以自己實(shí)現(xiàn)自定義的子協(xié)議 通過心跳機(jī)制保持服務(wù)端與客戶端的長連接 構(gòu)建實(shí)時(shí)日志跟蹤的小例子

服務(wù)端開啟一個(gè)監(jiān)聽日志腳本的服務(wù)，服務(wù)會(huì)限制允許訪問的路徑范圍（防止黑客利用程序漏洞，掃描整個(gè)服務(wù)器）；服務(wù)器通過解析客戶端的請求，返回日志的消息內(nèi)容給客戶端；服務(wù)器定時(shí)發(fā)送心跳檢測給客戶端，如果沒有收到客戶端的響應(yīng)，則斷開連接

服務(wù)端核心程序代碼邏輯如下

with open(file_path) as f: # 首次讀取指定行數(shù)（NUM_LINES）的日志文件，發(fā)送給客戶端 content = ’’.join(deque(f, NUM_LINES)) content = conv.convert(content, full=False) await websocket.send(content) # 如果發(fā)現(xiàn)客戶端有 tail 請求，則進(jìn)行 tail 日志追蹤 if tail:# 首先創(chuàng)建發(fā)起這次請求的心跳時(shí)間last_heartbeat = time.time()while True: # 每次 tail 服務(wù)端最新的日志記錄，返回給客戶端 content = f.read() if content:content = conv.convert(content, full=False)await websocket.send(content) else:await asyncio.sleep(1) # 檢測這次請求距上一次發(fā)起請求，是不是已經(jīng)超過了最長心跳檢測時(shí)長，如果是，發(fā)起心跳檢測 if time.time() - last_heartbeat > HEARTBEAT_INTERVAL:try: await websocket.send(’ping’) pong = await asyncio.wait_for(websocket.recv(), 5) logger.info(f'pong:{pong}') if pong != ’pong’:raise Exception()except Exception: raise Exception(’Ping error’)else: last_heartbeat = time.time() else:await websocket.close()

客戶端就非常簡單了，監(jiān)聽服務(wù)端日志的文件，發(fā)現(xiàn)有新的日志產(chǎn)生則輸出日志或者直接將日志實(shí)時(shí)展示在前端頁面上。相應(yīng)地，如果需要長期監(jiān)聽，那么當(dāng)服務(wù)端發(fā)送心跳檢測的信號過來，也需要回應(yīng)響應(yīng)的心跳反饋

客戶端核心代碼邏輯如下

async def consumer_handler(websocket: WebSocketClientProtocol) -> None: async for message in websocket:log_message(message)if message == 'ping': await websocket.send('pong')async def cousume(hostname: str, port: int, log_file: str, tail:bool=True) -> None: websocket_resource_url = f'ws://{hostname}:{port}{log_file}' if tail:websocket_resource_url = f'{websocket_resource_url}?tail=1' async with websockets.connect(websocket_resource_url) as websocket:await consumer_handler(websocket)def log_message(message: str) -> None: logger.info(f'Message: {message}')

這里模擬一個(gè)日志生產(chǎn)文件

代碼邏輯如下

import osfrom loguru import loggerclass LoggerExtend(object): # 存放目錄名稱 folder = ’../logs’ def __init__(self, filename, folder=None):self.folder = folder or self.folderif not os.path.exists(self.folder): os.mkdir(self.folder)self.file = self.folder + ’/’ + filenamelogger.add(self.file, rotation='100 MB') @property def get_logger(self):return loggerif __name__ == ’__main__’: logger = LoggerExtend(os.path.basename(__file__).replace('.py', '.log')).get_logger import time while True:logger.info('你好aaa')

最后依次啟動(dòng)日志生產(chǎn)程序→服務(wù)端程序→客戶端程序

日志生產(chǎn)文件啟動(dòng)后，運(yùn)行效果如下

服務(wù)端啟動(dòng)程序運(yùn)行，無運(yùn)行日志產(chǎn)生

這時(shí)候啟動(dòng)客戶端程序，運(yùn)行效果如下

完整代碼請移步至 GitHub 查看

https://github.com/hacksman/l...

日志生產(chǎn)程序路徑：

common/logger_extend.py

服務(wù)端程序路徑：

websoctet_lab/log_server.py

客戶端程序路徑：

websoctet_lab/cousumer_log_view.py

以上就是python和websocket構(gòu)建實(shí)時(shí)日志跟蹤器的步驟的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于python 構(gòu)建實(shí)時(shí)日志跟蹤器的資料請關(guān)注好吧啦網(wǎng)其它相關(guān)文章！