websocket协议，如何实现 ping / pong 心跳机制？

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聚焦于websocket协议的心跳机制，按着最通俗的理解，服务器和客户端双方，一方发送ping，另外一方回复pong，就完成了心跳检测了。在websocket协议里面，都是ws.send(msg)发送消息的。所以，只是把msg换成ping或者pong字符串么？显然这是个陷阱式问题，答案必然不是这样。

苏南大叔的“程序如此灵动”博客，记录苏南大叔的代码编程经验总结。测试环境：win10，nodejs@20.18.0，ws@8.18.0。

前文回顾

基于nodejs，可以实现websocket的双方通信。参考文章：

• https://newsn.net/say/websocket-nodejs.html

服务器端需要安装ws第三方客户端。参考命令：

npm i ws --save

心跳机制

不同于通俗理解上的ping和pong消息发送。websocket协议里面的ping和pong，仅仅是报文里面的一个状态位置，并不是消息体。

服务器端的ws拥有ws.ping()和ws.on('pong')事件，而浏览器客户端的原生WebSocket里面，并没有.ping()或者.pong()函数。

逻辑是这样的：
服务器端，定期轮询去ping()客户端，而浏览器客户端，被动隐式的.pong()(代码里面是没写的)。而通过服务器端的ws.on('pong')事件，来获得pong事件。

服务器端：

let WebSocket = require("ws");
let server = new WebSocket.Server({ port: 8080 });
const clients = new Set();
let interval;
server.on("connection", function connection(ws) {
    clients.add(ws);
    ws.isAlive = true;
    interval = setInterval(function ping() {     // ping
        clients.forEach((ws) => {
            if (ws.isAlive === false) {
                clients.delete(ws);
                return ws.terminate();
            }
            ws.ping(() => {
                console.log('ping sent');
            });
        });
    }, 5000);
    ws.on('pong', () => {           // pong
        ws.isAlive = true;
        console.log('pong received');
    });
    ws.on("close", function close() {
        ws.isAlive = false;
        clients.delete(ws);
    });
});
server.on("close", function close() {
    clearInterval(interval);
});

客户端浏览器什么都不做，因为没有办法主动ping，pong还是个被动技能。

广播

广播并不是内置的功能，它是建立在对客户端ws的收集的基础上的。通过对在线的客户端进行遍历，然后每个都发送广播消息。

let WebSocket = require("ws");
let server = new WebSocket.Server({ port: 8080 });
const clients = new Set();
server.on("connection", function connection(ws) {
    clients.add(ws);
    ws.isAlive = true;
    //...
    function broadcast(data) {
        clients.forEach((client) => {
            if (client.readyState === WebSocket.OPEN) {
                client.send(data);
            }
        });
    }
    // setInterval(()=>{
    //     broadcast(Date.now());
    // }, 5000);
});

踢人

在一定的机制下，服务器端是可以主动断开链接的，也就是俗称的踢人。关键代码如下：

server.clients.forEach((ws)=>{
  if (ws.isAlive === false) {
    //...
    return ws.terminate();
  }
});

完整代码

服务端：

let WebSocket = require("ws");
let server = new WebSocket.Server({ port: 8080 });
const clients = new Set();
let interval;
server.on("connection", function connection(ws) {
    clients.add(ws);
    // ################################################
    // 心跳检测机制
    ws.isAlive = true;
    interval = setInterval(function ping() {     // ping
        clients.forEach((ws) => {
            if (ws.isAlive === false) {
                clients.delete(ws);
                return ws.terminate();
            }
            ws.ping(() => {
                console.log('ping sent');
            });
        });
    }, 5000);
    ws.on('pong', () => {           // pong
        ws.isAlive = true;
        console.log('pong received');
    });
    ws.on("close", function close() {
        ws.isAlive = false;
        clients.delete(ws);
    });
    // ################################################
    // 消息发送/广播
    ws.on("message", (msg) => {
        console.log("received: %s", msg);
    });
    function broadcast(data) {
        clients.forEach((client) => {
            if (client.readyState === WebSocket.OPEN) {
                client.send(data);
            }
        });
    }
    // setInterval(()=>{
    //     broadcast(Date.now());
    // }, 15000);
    // ################################################
});
server.on("close", function close() {
    clearInterval(interval);
});

客户端：

let ws = new WebSocket("ws://localhost:8080");
ws.onopen = function () {
  ws.send("苏南");
};
ws.onclose = () => {
  console.log("服务器断开链接");
};
ws.onerror = () => {
  console.log("有错误发生");
};
ws.onmessage = function (e) {
  let msg = e.data;
  console.log("客户端收到消息：%s", msg);
};

相关文档

• 在线的客户端测试，可以发送和接收消息 http://www.websocket-test.com/

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