详解Django3中直接添加Websockets方式

现在Django 3.0附带了对ASGI的支持，将Websockets添加到Django应用中不需要任何额外的依赖关系。 在本文中，您将学习如何通过扩展默认的ASGI应用程序来使用Django处理Websocket。 我们将介绍如何在示例ASGI应用程序中处理Websocket连接，发送和接收数据以及实现业务逻辑。

入门

首先，您需要在计算机上安装Python> = 3.6。 Django 3.0仅与Python 3.6及更高版本兼容，因为它使用了async和await关键字。 完成Python版本设置后，创建一个项目目录并CD进入。 然后，将Django安装在virtualenv内，并在您的项目目录中创建一个新的Django应用：

$ mkdir django_websockets && cd django_websockets
$ python -m venv venv
$ source venv/bin/activate
$ pip install django
$ django-admin startproject websocket_app .

看一下Django应用程序的websocket_app目录。 您应该看到一个名为asgi.py的文件。 其内容如下所示：

import os
 
from django.core.asgi import get_asgi_application
 
os.environ.setdefault('DJANGO_SETTINGS_MODULE', 'websocket_app.settings')
 
application = get_asgi_application()

该文件提供了默认的Django ASGI设置，并公开了一个名为application的ASGI应用程序，可以使用uvicorn或daphne等ASGI服务器运行该应用程序。 在进一步介绍之前，让我们看一下ASGI应用程序的结构。

ASGI应用程序结构

ASGI或“异步服务器网关接口”是用于使用Python构建异步Web服务的规范。它是WSGI的精神继承者，WSGI已被Django和Flask等框架使用了很长时间。 ASGI使您可以使用Python的本机异步/等待功能来构建支持长期连接的Web服务，例如Websockets和Server Sent Events。

ASGI应用程序是一个异步函数，它带有3个参数：作用域（当前请求的上下文），接收（一个异步函数，可让您侦听传入的事件）和发送（一个异步函数，可将事件发送至客户端）。

在ASGI应用程序内部，您可以根据范围字典中的值路由请求。例如，您可以通过检查scope [‘type']的值来检查该请求是HTTP请求还是Websocket请求。要侦听来自客户端的数据，您可以等待接收功能。准备好将数据发送到客户端时，可以等待发送功能，然后将要发送给客户端的任何数据传递给客户端。让我们看一下这在示例应用程序中是如何工作的。

创建一个ASGI应用

在我们的asgi.py文件中，我们将使用我们自己的ASGI应用程序包装Django的默认ASGI应用程序功能，以便自己处理Websocket连接。为此，我们需要定义一个名为application的异步函数，该函数需要3个ASGI参数：scope，receive和send。将get_asgi_application调用的结果重命名为django_application，因为我们需要它处理HTTP请求。在我们的应用程序函数内部，我们将检查scope [‘type']的值以确定请求类型。如果请求类型为“ http”，则该请求为普通的HTTP请求，我们应该让Django处理它。如果请求类型为“ websocket”，那么我们将自己处理逻辑。生成的asgi.py文件应如下所示：

import os
 
from django.core.asgi import get_asgi_application
 
os.environ.setdefault('DJANGO_SETTINGS_MODULE', 'websocket_app.settings')
 
django_application = get_asgi_application()
 
async def application(scope, receive, send):
  if scope['type'] == 'http':
    # Let Django handle HTTP requests
    await django_application(scope, receive, send)
  elif scope['type'] == 'websocket':
    # We'll handle Websocket connections here
    pass
  else:
    raise NotImplementedError(f"Unknown scope type {scope['type']}")

现在，我们需要创建一个函数来处理Websocket连接。 在与asgi.py文件相同的文件夹中创建一个名为websocket.py的文件，并定义一个名为websocket_application的ASGI应用程序函数，该函数接受3个ASGI参数。 接下来，我们将在我们的asgi.py文件中导入websocket_application，并在我们的应用程序函数内部调用它来处理Websocket请求，传入范围，接收和发送参数。 它看起来应该像这样：

# asgi.py
import os
 
from django.core.asgi import get_asgi_application
from websocket_app.websocket import websocket_application
 
os.environ.setdefault('DJANGO_SETTINGS_MODULE', 'websocket_app.settings')
 
django_application = get_asgi_application()
 
async def application(scope, receive, send):
  if scope['type'] == 'http':
    await django_application(scope, receive, send)
  elif scope['type'] == 'websocket':
    await websocket_application(scope, receive, send)
  else:
    raise NotImplementedError(f"Unknown scope type {scope['type']}")
 
# websocket.py
async def websocket_application(scope, receive, send):
  pass

接下来，让我们为Websocket应用程序实现一些逻辑。我们将监听所有Websocket连接，当客户端发送字符串“ ping”时，我们将以字符串“ pong！”进行响应。

在websocket_application函数内部，我们将定义一个不确定的循环，该循环将处理Websocket请求，直到关闭连接。在该循环内，我们将等待服务器从客户端收到的任何新事件。然后，我们将根据事件的内容采取行动，并将响应发送给客户端。

首先，让我们处理连接。当新的Websocket客户端连接到服务器时，我们将收到“ websocket.connect”事件。为了允许这种连接，我们将发送一个“ websocket.accept”事件作为响应。这将完成Websocket握手并与客户端建立持久连接。

当客户端终止其与服务器的连接时，我们还需要处理断开连接事件。为此，我们将监听“ websocket.disconnect”事件。当客户端断开连接时，我们将摆脱不确定的循环。

最后，我们需要处理来自客户端的请求。为此，我们将监听“ websocket.receive”事件。当我们从客户端收到“ websocket.receive”事件时，我们将检查event [‘text']的值是否为“ ping”。如果是，我们将发送一个'websocket.send'事件，其文本值为'pong！'。

设置Websocket逻辑后，我们的websocket.py文件应如下所示：

# websocket.py
async def websocket_application(scope, receive, send):
  while True:
    event = await receive()
 
    if event['type'] == 'websocket.connect':
      await send({
        'type': 'websocket.accept'
      })
    
    if event['type'] == 'websocket.disconnect':
      break
    
    if event['type'] == 'websocket.receive':
      if event['text'] == 'ping':
        await send({
          'type': 'websocket.send',
          'text': 'pong!'
        })

测试

现在，我们的ASGI应用程序已设置为处理Websocket连接，并且我们已经实现了Websocket服务器逻辑，让我们对其进行测试。 目前，Django开发服务器不使用asgi.py文件，因此您将无法使用./manage.py runserver测试连接。 相反，您需要使用ASGI服务器（例如uvicorn）运行该应用程序。 让我们安装它：

$ pip install uvicorn

安装uvicorn后，我们可以使用以下命令运行ASGI应用程序：

$ uvicorn websocket_app.asgi:application
INFO:   Started server process [25557]
INFO:   Waiting for application startup.
INFO:   ASGI 'lifespan' protocol appears unsupported.
INFO:   Application startup complete.
INFO:   Uvicorn running on http://127.0.0.1:8000 (Press CTRL+C to quit)

要测试Websocket连接，请在新选项卡中打开浏览器的开发工具。 在控制台中，创建一个名为ws的新Websocket实例，该实例指向ws：// localhost：8000 /。 然后将onmessage处理程序附加到将event.data记录到控制台的ws。 最后，调用ws.send（'ping'）将消息发送到服务器。 您应该看到值“ pong！”。 登录到控制台。

> ws = new WebSocket('ws://localhost:8000/')
 WebSocket {url: "ws://localhost:8000/", readyState: 0, bufferedAmount: 0, onopen: null, onerror: null, …}
> ws.Onmessage= event => console.log(event.data)
 event => console.log(event.data)
> ws.send("ping")
 undefined
 pong!

恭喜！ 现在，您知道了如何使用ASGI将Websocket支持添加到Django应用程序中。 去用它来制作很棒的东西。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持编程笔记。