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Python面试题：如何使用WebSocket实现实时Web应用

news 2025/7/8 12:01:08

使用 WebSocket 实现实时 Web 应用可以使你的应用程序具备实时双向通信的能力。以下是一个完整的指南，展示如何使用 Django Channels 和 WebSocket 实现一个简单的实时 Web 应用。

环境准备

  1. 安装 Django Channels:

    pip install channels

  2. 创建 Django 项目:

    django-admin startproject myproject
cd myproject

  3. 创建应用:

    python manage.py startapp myapp

配置 Django 项目

  1. 添加应用到 INSTALLED_APPS:
    在 myproject/settings.py 中，添加 channels 和你的应用 myapp：

    INSTALLED_APPS = [...'channels','myapp',
]

  2. 配置 Channels:
    在 settings.py 中，添加 Channels 配置：

    ASGI_APPLICATION = 'myproject.asgi.application'CHANNEL_LAYERS = {"default": {"BACKEND": "channels.layers.InMemoryChannelLayer",},
}

  3. 创建 asgi.py 文件:
    在 myproject 目录下创建一个 asgi.py 文件：

    import os
from channels.routing import ProtocolTypeRouter, URLRouter
from django.core.asgi import get_asgi_application
from channels.auth import AuthMiddlewareStack
import myapp.routingos.environ.setdefault('DJANGO_SETTINGS_MODULE', 'myproject.settings')application = ProtocolTypeRouter({"http": get_asgi_application(),"websocket": AuthMiddlewareStack(URLRouter(myapp.routing.websocket_urlpatterns)),
})

创建 WebSocket 路由

  1. 定义 WebSocket 路由:
    在 myapp 目录下创建一个 routing.py 文件：
    from django.urls import path
from . import consumerswebsocket_urlpatterns = [path('ws/chat/', consumers.ChatConsumer.as_view()),
]

创建消费者

  1. 定义 WebSocket 消费者:
    在 myapp 目录下创建一个 consumers.py 文件：
    import json
from channels.generic.websocket import AsyncWebsocketConsumerclass ChatConsumer(AsyncWebsocketConsumer):async def connect(self):await self.accept()async def disconnect(self, close_code):passasync def receive(self, text_data):text_data_json = json.loads(text_data)message = text_data_json['message']await self.send(text_data=json.dumps({'message': message}))

创建前端页面

  1. 创建 HTML 页面:
    在 myapp/templates/myapp 目录下创建一个 chat.html 文件：

    <!DOCTYPE html>
<html>
<head><title>Chat</title>
</head>
<body><h1>WebSocket Chat</h1><input id="messageInput" type="text" size="100"><button onclick="sendMessage()">Send</button><ul id="messages"></ul><script>const chatSocket = new WebSocket('ws://' + window.location.host + '/ws/chat/');chatSocket.onmessage = function(e) {const data = JSON.parse(e.data);document.querySelector('#messages').innerHTML += '<li>' + data.message + '</li>';};chatSocket.onclose = function(e) {console.error('Chat socket closed unexpectedly');};function sendMessage() {const messageInputDom = document.querySelector('#messageInput');const message = messageInputDom.value;chatSocket.send(JSON.stringify({'message': message}));messageInputDom.value = '';}</script>
</body>
</html>

  2. 创建视图:
    在 myapp/views.py 中创建一个视图来渲染模板：

    from django.shortcuts import renderdef chat(request):return render(request, 'myapp/chat.html')

  3. 配置 URL:
    在 myapp/urls.py 中添加 URL 路由：

    from django.urls import path
from . import viewsurlpatterns = [path('chat/', views.chat, name='chat'),
]

运行服务器

  1. 启动开发服务器:

    python manage.py runserver

  2. 测试 WebSocket:
    访问 http://127.0.0.1:8000/chat/，在输入框中输入消息并点击 “Send” 按钮，你应该会看到消息实时显示在页面上。

总结

通过上述步骤，你可以使用 Django Channels 和 WebSocket 创建一个简单的实时 Web 应用。Django Channels 提供了强大的功能，使得在 Django 中实现实时功能变得更加容易。你可以在此基础上扩展，添加更多功能和复杂的逻辑。

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