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websocket如何实时监控画面?

独孤凌雪 2021-10-04 阅读 31

Ajax轮询是通过特定的的时间间隔(如每1秒),由浏览器对服务器发出HTTP请求,然后由服务器返回最新的数据给客户端的浏览器。这种简单粗暴模式有一个明显的缺点,就是浏览器需要不断的向服务器发出请求,HTTP请求可能包含较长的头部,其中真正有效的数据可能只是很小的一部分,显然这样会浪费很多的带宽等资源(对于很多局域网内的企业应用,这个简单粗暴模式确实解决问题)。

1.1. WEBSOCKET简介

本文接下来采用一种更加高效率的服务端主动推送技术(WebSocket )来提高数据的传输效率。WebSocket通信协议 是 HTML5 开始支持的一种在单个 TCP 连接上进行全双工通讯的协议。在 WebSocket 技术架构中,浏览器和服务器只需要完成一次握手,两者之间就直接可以创建持久性的连接,并进行双向数据传输。

浏览器通过 JavaScript 向服务器发出建立 WebSocket 连接的请求,连接建立以后,客户端和服务器端就可以通过 TCP 连接直接交换数据。当你获取 Web Socket 连接后,可以通过 send() 方法来向服务器发送数据,并通过 onmessage 事件来接收服务器返回的数据。

1.2. 创建一个FLASK-SOCKETS服务端项目

本例我们通过VS2019创建一个空的Python项目,来实现Flask-Sockets服务端代码,我们在现有的解决方案里添加一个Project,如下图:

1.2.1. 安装Flask-Sockets组件

Flask我们可采用Flask-Sockets组件来实现websocket 通信验证原型,

组件网址:https://github.com/heroku-python/flask-sockets

安装命令:pip install Flask-Sockets

vs community 我们可以直接在Python Environment 安装Flask-Sockets组件(注意字母大小写,否则不能安装成功),如下图:

1.2.2. 实现websocket服务端源码

服务端先实现由服务端定时推送一个自增的变量值给客户端,代码如下:

`from` `flask ``import` `Flask`

`from` `flask_sockets ``import` `Sockets`

`import` `time`

`app ``=` `Flask(__name__)`

`sockets ``=` `Sockets(app)`

`@sockets``.route(``'/tagCurValue'``)`

`def` `tagCurValue(ws):`

`'''`

`代码模拟每5秒钟,定时给客户端推送一个自增的变量数据`

`'''`

`n``=``0`

`while` `not` `ws.closed:`

`n``=``n``+``1`

`ws.send(``str``(n))`

`print``(``"tag curent value:"``+` `str``(n))`

`time.sleep(``5``)`

`@app``.route(``'/'``)`

`def` `hello():`

`return` `'Hello World!'`

`if` `__name__ ``=``=` `"__main__"``:`

`from` `gevent ``import` `pywsgi`

`from` `geventwebsocket.handler ``import` `WebSocketHandler`

`server ``=` `pywsgi.WSGIServer((``'0.0.0.0'``, ``5000``), application``=``app, handler_class``=``WebSocketHandler)`

`print``(``'Server Start'``)`

`server.serve_forever()  `

server = pywsgi.WSGIServer(('0.0.0.0', 5000), application=app, handler_class=WebSocketHandler)

上述代码的'0.0.0.0'要注意赋值,组件的Example例子是一个空字符串,笔者也踩了坑,花费不少时间才找到案例运行失败的原因。

1.2.3. 运行FlaskSocketSvr服务端

首先,我们需要把FlaskSocketSvr设置成解决方案的默认项目,后然F5运行测试环境如下图:

浏览器地址栏输入以下网址:http://127.0.0.1:5000/ 结果如下图:

1.2.4. 重构客户端代码

现在我们重构客户端代码以便可以访问服务端提高的websocket URL获得数据更新

http://127.0.0.1:5000/tagCurValue

UI JS代码如下:


`//JQuery 代码入口`

`$(document).ready(function(){`

`//setInterval("getData()",3000);`

`if ("WebSocket" in window) {`

`//连接server--TagCurValue`

`var ws = new WebSocket("ws://127.0.0.1:5000/tagCurValue");`

`//var ws = new WebSocket("ws://127.0.0.1:8008/tagCurValue");`

`ws.onmessage = function (evt) {`

`// 接收数据`

`receivedMsg = evt.data;`

`$("#divTag").html(receivedMsg);`

`};`

`}`

`});`

现在我们在Project通过Python菜单执行Start server,然后再F5运行服务端,我们就可以通过浏览器运行测试页面了。

测试页面url:http://127.0.0.1:8008/

我们也能通过浏览器的开发工具查看网络访问只发生了一次。

1.3. 读取OPC服务的TAG位号值

最后,我们再把tagCurValue'重构成真正读取opc服务某一个tag位号的值。以完成了从UI端到服务端主动获取opc服务tag位号值,并更新UI界面的技术原型。views文件函数tagCurValue'代码修改如下:


`@sockets``.route(``'/tagCurValue'``)`

`def` `tagCurValue(ws):`

`import` `OpenOPC`

`while` `not` `ws.closed:`

`opc ``=` `OpenOPC.client()`

`opc.connect(``'Matrikon.OPC.Simulation'``)`

`result``=` `opc[``'Random.Int1'``]`

`opc.close()`

`ws.send(``unicode``( result))`

`print``(``"tag curent value:"``+` `unicode``( result))`

`time.sleep(``5``)`

现在,我们重新运行测试环境,结果如下图:

1.4. 小结

本小节介绍了如何通过采用websocket技术,实现由服务端主动Send数据到UI端的通信模式,客户端实时刷新UI端tag位号的当前值,提高了数据传输的效率和性能,样例的FlaskSocketSvr服务也演示了一个独立的服务端到UI端的数据传输方式(独立的服务端地址)。最后,新的服务也通过读取OPC server的tag位号值演示了通过OPC Sever获取监控设备数据的方式。

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